KR0155461B1 - 외경가변형차륜과 그것을 구비한 차량 - Google Patents

Abstract

외경가변형차륜은 그 원통면에 4개의 관통구멍을 가진 파이프를 구비하고, 상기 관통구멍에 대응하는 다이어프램을 가진 실링부재가 파이프에 끼워맞추어지고, 차륜외주면을 형성하는 슬라이더는 상기 각각의 관통구멍에 슬라이드가능하게 끼워맞추어지고 그리고 상기 슬라이더를 다이어프램을 개재해서 차륜축의 축심에 배치된 구멍으로부터 공급된 압축공기에 의해 차륜외경치수를 확대하는 방향으로 가압이동시킨다.

압축공기가 소진되면, 차륜외경은 감소해서 원래의 치수를 회복한다.

외경가변형차륜을 구비한 차량은 동결로면이나 적설로면 또는 불규칙한 노면에서도 용이하게 주행가능하게 된다.

Description

외경가변형차륜과 그것을 구비한 차량

제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 외경가변형차륜을 구비한 차량의 측면도.

제2도는 제1도의 차량을 구성하는 외경가변형차륜의 단면도.

제3도는 제2도를 절단선 S1-S1방향으로부터 본 외경가변형차륜의 단면도.

제4도는 제2도의 외경가변형차륜에 압축공기를 공급한 상태의 단면도.

제5도는 제4도의 외경가변형차륜을 절단선 S2-S2방향으로부터 본 단면도.

제6도는 제2도의 외경가변형차륜에 포함된 실링부재의 단면도.

제7도는 제6도의 실링부재의 평면도.

제8도는 제2도의 외경가변형차륜에 포함된 슬라이더의 정면도.

제9도는 제2도의 외경가변형차륜에 포함된 슬라이더의 평면도.

제10도는 제1도의 차량을 구성하는 또 하나의 외경가변형차륜의 단면도.

제11도는 제1도의 차량을 구성하는 또 하나의 외경가변형차륜의 차륜축의 축심을 따라서 절단한 단면도.

제12도는 제11도의 외경가변형차륜을 절단선 S3-S3방향으로부터 본 단면도.

제13도는 제11도의 외경가변형차륜에 포함된 슬라이더의 정면도.

제14도는 제11도의 외경가변형차륜에 포함된 슬라이더의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 파이프 2, 3, 102, 103, 127 : 측판

2A, 3A : 가장자리부 4, 4' : 차륜축

5 : 고무패킹 6 : 패킹누름판

9 : 실링부재 9A : 다이어프램

9B : 관통구멍 9C : 가장자리부

9D : 원통동체부 9E : 환형상홈

10, 110, 124 : 슬라이더 10A : 지지축

10B, 124B : 차륜외주면부 10E : R코너

11 : 고무링 12 : 관통구멍

13 : 회전멈춤판 14 : 너트

15 : 구멍 16, 122, 128 : 관통구멍

17, 130 : 회전형에어커폴링 50 : 차량

100, 200, 400 : 외경가변형차륜 104 : 타이어

105 : 튜브 121 : 중공축

123 : 본체원판 123A : 보스부

124A : 지지축 124C : 오목홈

125 : O링 126 : 링형상인장코일스프링

129 : 플러그 131 : 베어링

132 : 중공부

본 발명은 차륜의 외경이 변화하는 외경가변형차륜과 이 외경가변형차륜을 구비한 차량에 관한 것이다.

가연물로 작동하는 엔진을 구비한 일반 자동차나 이륜차 또는 자전거 등의 차량에 있어서는 동결로면이나 적설로면동에 대해서 스파이크타이어나 타이어체인을 장착해서 슬립사고를 방지하거나, 그 외의 슬립사고방지대책이 취해지고 있다.

또한, 농업용 차량이나 휠체어(wheel chair)등은 노면상황에 관계없이 주행을 용이하게 하기 위해 차륜의 외경을 가변으로 한 구성이 채용된다.

또한, 전기자동차등에 있어서도 주행효율을 높이기 위해 변속수단의 하나로서 차륜의 외경을 크게 하는 것등이 검토되고 있다.

압축공기등의 유체를 사용하여 외경치수를 변화시키는 외경가변형차륜으로서는 타이어를 팽창시키는 일본국 특허공개공보 제55-156706호나, 동 실용신안공개공보 제55-25551호와 같이 링크기구와 테이퍼캠에 의해 링크를 출입가능하게 하는 구성이 제안되어 있다.

또한, 압축공기등의 유체를 사용해서 외경치수를 변화시키는 외경가변형롤러(또는 롤등)로서는 예를들면, 일본국 특허공개공보 제3-20420호, 동 특허공개공보 제3-259843호에 있어서, 회전축에 고정된 통형상의 탄성체의 가압실(복수의 가압실의 조합을 포함)에 유체(예를 들면, 기체)를 공급함으로써, 상기 통형상의 탄성체를 팽창시키 외경을 변화시키는 롤러(또는 롤)가 제안되어 있다.

그러나, 상기 종래의 스파이크타이어는 분진공해를 가져와서, 환경보존상 바람직하지 않다. 타이어체인도 장착이나 제거가 번잡스럽다.

또한, 외경가변형차륜에 있어서의 일본국 실용신안공개공보 제55-25551호에서는 링크기구와 테이퍼캠을 사용하고 있어, 구성이 복잡하고 부품수도 많다. 따라서 조립공수를 요하고 코스트도 높게 된다.

따라서, 유체공급에 의해 타이어 또는 롤러를 팽창시키는 구성에 있어서는 타이어나 통형상탄성체의 팽창시의 외경치수와 통상의 상태에 있어서의 외경치수의 변화의 비가 크면, 예를 들면 50%를 초과하는 탄성변형을 수반하는 팽창을 반복하면, 고무부재와 같이 유연한 탄성체에 있어서도 장력에 의해 피로파괴될 가능성이 극히 높다.

중부하의 차체나 적재물을 지지하는 경우, 고압유체, 예를 들면 약 5kgf/cm²정도의 압축공기를 사용한다.

이 경우, 상기 종래의 통형상탄성체는 팽창시에 있어서의 원주방향의 변형량과 장력이 극히 크게 된다.

고무부재등의 탄성체재료를 팽창시키는 구성에서는 구조나 내피로회수에 제약을 받아 사용이 극히 곤란하다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 외경가변형차륜은 공급한 유체, 예를 들면 공기압이나 유압등의 압력에 의해 방사상으로 배치한 복수개의 슬라이더를 이동시켜 외경치수가 확대하는 구성으로 하고 있다.

또한, 차량은 공급한 유체에 의해 외경치수가 변화하는 외경가변형차륜을 구비한 구성으로 하고 있다.

즉, 동결로면이나 적설로면에 대해서는 스파이크타이어의 스파이크기능 또는 타이어체인의 마찰기능에 상당하는 부재를 돌출시키는 구성으로 하고 있다.

또한, 동결로면이나 직설로면이외의 일반도로에서 사용하는 경우에 대응해서, 상기 스파이크기능 또는 마찰기능부재의 원통면(외주면)에 타이어상당의 고무부재나 플라스틱부재를 장착함으로써 차륜의 외경을 확대가능하게 하고 있다.

상세하게는 상기 외경가변형차륜은 원통면에 복수개의 관통구멍을 배치해서 이루어진 파이프의 안쪽에 상기 각각의 관통구멍에 대응해서 포트형상의 탄성다이어프램을 배치한 실링부재를 측판에 끼워붙이고, 또한 상기 각각의 관통구멍에 차륜외주면을 구성하는 슬라이더를 슬라이드가능하게 끼워맞추고, 상기 다이어프램을 가압하는 유체공급용의 구멍을 형성한 회전축과 양쪽에 배치될 측판에 의해 상기 실링부재와 상기 파이프를 기밀상태로 체결하고, 상기 회전축에 접속한 회전형커플링으로부터 공급한 유체(예를 들면, 압축공기)에 의해 상기 다이어프램을 개재해서 상기 슬라이더를 차륜외경치수가 확대하는 방향으로 가압이동시키는 구성으로 하고 있다.

즉, 회전축에 구비한 유체공급구멍으로부터 공급되는 유체에 의해, 밀폐된 파이프 내부에 장착된 포트형상의 다이어프램은 평판형상으로 변형한다. 동시에 파이프원통측면의 구멍을 관통해서 상기 다이어프램의 포트부내에 삽입되어 있는 슬라이더는 파이프밖으로 압출된다. 그 결과, 방사상으로 부착된 복수의 슬라이더의 두부에 위치하고, 차륜의 외주면을 구성하는 원호부분이 소정치수만큼 확대되어 소망의 외경치수가 된다.

측판은 슬라이더의 동작범위(상사점)를 규제한다.

또한, 측판의 원통면(외주면)에는 고무부재등으로 이루어진 타이어 또는 소정압력의 유체를 유지하는 고무튜브를 내포한 타이어 중 어느 한쪽의 타이어가 장착되어 있다.

또한, 외경가변형차륜은 필요에 따라서, 예를 들면 감속상태나 일반노면에서의 주행상태에서는 파이프내부의 압축공기는 배출되어, 상기 차륜외주면의 홈내에 배치한 링형상코일스프링 또는 고무링에 의해 슬라이더는 실링부재의 다이어프램중의 원점위치까지 복귀된다. 그 결과, 복수의 슬라이더의 두부의 원호부분은 초기의 작은 차륜외경치수를 형성한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 있어서의 외경가변형차륜을 구비한 차량의 측면도이다. 4륜자동차를 구성하는 차량(50)은 차체의 저면의 네모서리근방에 외경가변형차륜(100)을 볼베어링, 예를 들면, 원통형금속으로 만들어진 베어링으로 지지해서 회전가능하게 장착되어 있다.

외경가변형차륜(100)의 회전구동은 종래의 일반적인 수단에 의해 실시하면 된다. 즉, 가연물 예를 들면, 가솔린, 알코올, 수소가스, 천연가스 등으로 작동하는 엔진 또는 전지구동모터, 기어커플링 및 회전축 등의 수단에 의해 동력전달된다(모두 도시되지 않음).

각각의 외경가변형차륜(100)에는 에어공급원 예를 들면, 에어펌프로부터 밸브, 회전형에어커폴링(17)을 개재해서 압축공기를 공급가능하게 구성되어 있다. 제1도에 표시한 예에서는 4개소의 외경가변형차륜(100)을 배관튜브로 상호 연결해서, 1본의 배관튜브(제1도에서 도시생략)로부터 압축공기를 공급가능하게 구성하고 있다. 또한, 에어 대신에 오일을 사용할 수도 있다. 각각의 외경가변형차륜의 배관튜브를 각각 독립적으로 에어펌프와 접속할 수도 있다.

또한, 에어공급원으로서, 차량에 일체적으로 부착된 동력식콤프레서를 사용할 수 있으며 또는 일반적인 동력식콤프레서, 펌프 또는 수동에어펌프(자전거펌프에 상당)를 사용할 수도 있다.

제2도 내지 제9도는 본 발명의 일실시예에 의한 외경가변형차륜(100)의 도면을 표시한다. 파이프(1)의 원통면에는 복수개의 관통구멍, 예를 들면, 90°마다 4개소의 관통구멍이 형성되어 있다. 파이프(1)는 에폭시레진 또는 섬유강화플라스틱(FRP)등의 금속 또는 경질부재로 이루어져 있으며, 금속파이프를 NC(수치제어)선반으로 연속가공하든가, 또는 상기 수지부재를 사출성형등을 해서 형성된다.

파이프(1)는 실링부재(9)의 가장자리부를 개재해서 측판(2),(3)사이에 끼어 있다. 측판(2),(3)의 가장자리부는 그 단면의 형태가 제2도에 표시한 바와 같이 대략 C자 형상이 되도록 굴곡되어 있다. 측판(2),(3)은 통상 금속판을 플레스가공해서 형성하지만, FRP등의 수지로 성형가공해도 된다.

차륜축(4)은 파이프(1)의 축에 위치하고 있다. 상기 측판(2),(3)은 원반형상고무패킹(5)과 원반형상패킹홀더(6)를 개재해서 볼트(8)로 기밀상태로 밀폐, 체결되어 있다. 장방형의 회전멈춤판(13)은 C로 표시된 전부 4위치(차륜축의 상부 및 하부의 각 두 위치)에서 제2도의 지면에 수직하게 H커트홈부분(단면형상이 타원형상인 부분이나 도면에는 표시되어 있지 않음)에 삽입되어, 볼트(8)에 의해 원반형상패킹홀더(6)와 함께 측판(2),(3)에 고정되어 있다.

원반형상고무패킹(5)의 일부는 볼트(8)의 체결강도에 따라 차륜축(4)을 외주방향으로부터 가압하는 방향으로 돌출시켜, 시일기능을 하게 한다. 따라서, 차륜축(4)의 표면사상가공은 불필요하고, 강제인발가공 그대로의 거친표면 거칠기에서 충분히 실(seal)은 유지된다.

측판(2),(3) 및 파이프(1)은 실링부재(9)의 가장자리부(9C)(제6도의 상하)를 개재해서 볼트(7) 및 너트(14)에 의해 완전히 밀폐, 체결되어 있다.

실링부재(9)는 제6도 및 제7도에 표시한 바와 같이, 탄성재료, 예를 들면, 실리콘고무, 부틸등의 고무부재 또는 연질플라스틱부재 등을 일체로 성형해서 형성된다. 일체성형은 주형 또는 사출성형(인젠션 몰드)등에 의해 행해진다.

실링부재(9)는 파이프(1)내에 기밀상태로 끼워맞춰진다. 시일부재(9)는, 제6도 및 제7도에 표시한 바와 같이, 원통동체부(9D), 관통구멍(9B), 다이어프램(9A), 가장자리부(9C) 및 환형상홈(9E)으로 이루어진다.

관통구멍(9B)은 상기 파이프(1)의 원통측면에 형성한 관통구멍(12)에 대응해서 4개소에 배치되어 있으며, 슬라이더(10)의 지지축(10A)이 이 관통구멍(9B)에 끼워맞춰져 있어, 이 지지축(10A)은 관통구멍(9B)을 통해서 원활하게 슬라이드할 수 있도록 되어 있다. 다이어프램(9A)는 원통동체부(9D)의 내면쪽으로 돌출한 포트형상을 형성하고 있다.

파이프(1)의 단부에 장착되는 환형상홈(9E)와 플랜지형상의 가장자리부(9C)는 측판(2),(3)과 파이프(1)과의 밀폐실(seal)을 볼트(7) 및 너트(14)의 체결에 의해 가능하게 한다. 여기서, 실링부재(9)의 다이어프램(9A)의 형상은 자바라형상 또는 다면체 등 임의의 형상으로 해도 된다.

제2도에 표시한 바와 같이, 슬라이더(10)의 지지축(10A)부분이 슬라이드가능하게 끼워맞춰지는 파이프(1)의 원통측면의 관통구멍(12)은 실링부재(9)의 다이어프램(9A)에 의해 밀폐되어 있다.

슬라이더(10)의 정면도 및 평면도가 각각 제8도 및 제9도에 표시되어 있다. 상기 슬라이더(10)는 원호형상의 차륜의 외주면부(10B)사이에 오목홈(10D)이 놓어지도록 점대칭형으로 배치되어 있다. 지지축(10A)의 일단부에는 원호형상의 차륜의 외주면부(10B)가 있어 차륜의 외주면을 형성한다. 슬라이더(10)는 FRP 등의 수지부재로 소망의 형상으로 성형가공되어 있다. 물론, 금속부재를 절삭가공하거나, 다이캐스팅 또는 사출성형법등으로 가공해도 된다.

상기 홈(10F)은 지면과 접촉할 때의 마찰력을 증가시키며, 또한 동결로면이나 적설로면에서의 슬립을 방지하기 위해 소정간격마다 배치되어 있다. 물론, 상기 외주면(10B)에, 홈(10F)를 대신하는 스파이크핀등의 돌거물을 플라스틱이나 고무를 개재해서 매트릭스형상으로 복수개 매설해도 되며, 미리해서 스파이크타이어가 형성된다.

마찰력을 증가시키거나, 지면을 이동할 때의 진동이나 충격을 흡수하기 위해서 치륜의 외주면부(10B)에 고무라이닝, 플라스틱 또는 고무를 부착할 수도 있다.

슬라이더(10)는 지지축(10A)의 일단에서 차륜의 외주면을 형성하는 원호형상의 차륜외주면부(10B)가 오목홈(10D)을 사이에 두고 점대칭형상으로 배치되어 있다. 상기 원호형상부분을 점대칭형으로 소정의 거리만큼 조금 옮겨서 배치함으로써, 슬라이더(10)를 방사상으로 90도마다 4개소에 배치할 경우에 원호형상부분의 상호간섭을 방지하고, 또한 차륜경이 확대된 상태에 있어서도 연속하는 차륜원주면을 형성한다. 차륜외주면(10B)의 배치형상에 대해서도 임의로 점대칭외에, 예를 들면, 대략 Y자형상 또는 S자형상으로 배치해서, 이들 대략 Y자형상 또는 S자형상의 차륜외주면이 연속하도록 구성해도 된다.

또한, 슬라이더(10)의 오목홈(10D)에는 고무링(11)이 부착되어 있다. 이 고무링(11)은 복수의 슬라이더(10)(제2도의 실시예에서는 4개)를 동시에 차륜축(4)의 축심을 향해서 가압하여 작은 차륜경을 가지는 원점으로 복귀시키는 기능을 가진다. 이 슬라이더(10)를 원점으로 복귀시키는 기능에 관해서는 고무링(11)을 대신해서 상기 다이어프램(9A)에 부압을 주는 수단 또는 시점과 종점을 연결하는 링형상의 인장코일스프링을 사용하는 수단등을 사용할 수도 있다.

압축공기는 소정의 타이밍신호에 의해 회전형에어커플링(17), 차륜축(4)의 축심에 천공된 한쪽이 막힌 구멍(15)와 연통구멍(16)을 개재해서, 실링부재(9)의 원통동체부(9D)내에 공급된다.

압축공기의 공급에 의해, 제4도 및 제5도의 B로 표시한 바와 같이, 실링부재(9)의 다이어프램(9A)가 가압되어서 포트형상으로부터 평판형상으로 변형하고, 슬라이더(10)를 파이프(1)의 바깥쪽에 압출한다.

공기압에 의한 슬라이더(10)의 스트로크엔드는 슬라이더(10)의 돌기부(10C)가 각각 측판(2),(3)의 C형(후크형) 가장자리부(2A),(3A)에 맞닿아서 슬라이더(10)의 동작하계(상사점)가 된다.

파이프(1)의 바깥쪽에 압출된 슬라이더(10)의 차륜외주면부(10B)는 제4도 및 제5도에 표시한 바와 같이 훨씬 큰 소정의 외주면(외경치수)을 형성한다. 동시에 이들은 슬라이더(10)의 오목홈(10D)에 고정된 고무링(11)을 확장한다.

통상, 고무로 이루어진 종래의 원통탄성체의 내압은 2kgf/cm²로 작은 편이다.

본 발명에서는 차량본체, 사람, 적재물등을 지지하기 위해, 다이어프램(9A)에 2∼5kgf/cm²정도의 압축공기를 부여한다.

이 경우, 연질고무로 이루어진 상기 다이어프램(9A)은 평판형상으로 변형해서 날카로운 모서리부나 미소한 간격에도 밀려들어간다. 이 동작을 반복하면, 다이어프램(9A)의 연한 표면은 조금씩 박리해서, 결국에는 내압강도가 저하해서 파열한다. 고압하에서 반복작동하는 다이어프램(9A)의 파열 또는 균열을 방지하기 위해, 본 발명에서는 제8도에 표시한 바와 같이, 지지축(10A)의 단면가장자리부형상을 구면으로 한 R코너(10E)로 하고 있다.

공기압 작동상태에서는, 제5도의 원 A로 표시한 바와 같이, 다이어프램(9A)의 변형부분을 실링부재(9)의 원통동체부제(9D) 표면과 지지축(10A)의 R코너(10E)로 받아 멈추게 해서 실링부재(9)의 굽힘변형을 최소로 하고 있다.

상기 구성에 의해 본 발명의 다이어프램(9A)은 작동공기압 5kgf/cm²이상에 있어서도 200만회 이상의 반복수명을 가능하게 했다.

전술한 바와 같이, 차량이 동결로면이나 적설로면을 통과하여 보통의 일반로면을 주행하는 경우, 다이어프램(9A)을 가압하고 있던 압축공기는 차륜축(4)의 압축공기의 공급구멍을 통하여 배출된다.

실링부재(9) 내부의 공기압저하에 따라 지지축(10A)은 고무링(11)의 장력에 의해 파이프(1)내로 밀려들어가서, 제2도, 제3도에 표시하는 초기상태로 복귀해서, 차륜외주면부(10B)의 외주면(외경치수)는 측판(2),(3)의 외경치수보다 작게 된다.

또한, 슬라이더를 방사상으로 배치해서 이루어진 외경가변형차륜으로서는 상기 구성외에 임의의 변형이 가능하다.

제10도는 제1도에 표시한 차량을 구성하는 외형가변형차륜의 변형례의 단면도이며, 외형가변형차륜(200)은 기본적인 구성은 제2도에 표시한 외형가변형차륜(100)과 마찬가지이다.

다른 점은 측판(102),(103)의 형상과, 이들 측판의 외주면에 튜브(105) 및 타이어(104)를 각각 장착한 구성으로 하고 있는 점이다.

측판(102),(103)은 4개의 슬라이더(110)의 가이드와 이동량의 규제를 행한다. 또한, 차륜의 외주부는 종래의 자동차타이어부착용 휘일과 마찬가지의 오목부를 가진다. 타이어(104)는 소정압력의 유체를 가진 고무튜브(105)를 보호하기 위하여 부착되어 있다.

측판(102),(103)의 형상, 튜브(105) 및 타이어(104)의 형상에 관해서도 종래의 자동차와 마찬가지로 임의의 형상으로 구성해도 된다. 또한, 튜브를 사용하지 않고 타이어만을 부착하는 구성으로 해도 된다.

또 하나의 외형가변형차륜의 실시예가 제11,12,13,14도에 표시되어 있다. 이 실시예는 측면에 복수개의 관통구멍을 방사상으로 배치하는 동시에 이 관통구멍에 연통하는 유체공급구멍을 구비한 유지부재와 상기 각각의 관통구멍에 슬라이드가능하게 끼워 맞추어져서 차륜의 외주면을 형성하는 슬라이더로 이루어지고, 상기 유체공급구멍에 공급한 유체에 의해 상기 슬라이더를 차륜외경치수가 확대되는 방향으로 가압이동시키는 구성으로 해도 된다.

외형가변형차륜(400)은 상기 외형가변형차륜(100)에 비해서 실링부재(9)를 사용하지 않는 구성으로 하고 있다.

이들 외형가변형차륜(100),(400)은 슬라이더와 이 슬라이더와 끼워맞춰지는 측판과의 간격치수를 수십미크론미터로 하고, H7f6 정도의 끼워맞춤상태로 사상가공함으로써 외형가변형차륜의 구성을 콤팩트하게 해서, 외형치수의 소형화를 도모하고 있다.

제11도는 중공축(121)에 외형가변형차륜(400)을 2개소 장착한 상태의 단면도를 표시한다. 제12도는 절단선 S3∼S3 방향의 단면도로, 중공축(121)에 에어가 공급되어, 차륜외경이 확대된 상태를 표시한다. 여기서, O링(125)의 기재는 생략하고 있다. 제13도는 슬라이더(124)의 정면도, 제14도는 슬라이더(124)의 평면도를 표시한다.

제11도를 참조하면, 유체(예를 들면, 공기)공급용의 중공부(132)를 축심에 형성한 중공축(121)의 일단은 플러그(129)에 의해 폐쇄되며, 또 한쪽의 단부에는 회전형에어커플링(130)이 부속되어 소정압력의 에어를 공급한다.

상기 중공축(121)은 그 양단에 소정간격으로 배치한 베어링(131)에 의해 지지되고 있다.

제11도에 있어서, 편외상, 외형가변형차륜의 배치간격을 차량등에의 실제장착치수보다 짧게 도시하고 있다.

상기 중공축(121)은 그 측면에 각 외형가변형차륜(400)에 대해 4개의 관통구멍(122)을 90도마다, 합계 8개소에 방사상으로 배치하고 있다.

중공축(121)에는 후술하는 슬라이더(124)를 유지하는 부재로서 본체원판(123)이 장착고정되어 있다. 제11도에서는 중공축(121)에 2개의 본체원판(123)이 부착되어 있다. 본체원판(123)은 상기 각각의 관통구멍(122)에 대응해서 관통구멍(128)을 방사상으로 4개소 배치해서 이루어지며, 각 관통구멍(128)은 각 관통구멍(122)을 개재해서 중공부(132)와 연통하도록 배치하고 있다.

또한, 본체원판(123)의 각각의 관통구멍(128)에는 슬라이더(124)가 슬라이드가 능하게 끼워맞춰져 있다. 제11도에 잇어서, 4개의 슬라이더(124)가 본체원판(123)에 끼워맞춰져 있다. 슬라이더(124)는 상기 슬라이더(10)와 마찬가지로, 지지축(124A)과 차륜외주면부(124B)로 이루어진다. 지지축(124A)은 관통구멍(128)에 대하여 소정의 틈새(간격치수)를 가진 H7f6의 끼워맞춤상태로 끼워맞춰지고 있다. 슬라이더(124)의 지지축(124A) 둘레에 O링(125)을 1∼2개소 구비해서(제11도에서는 1개소), 에어의 누출방지와 방진을 행하고 있다.

지지축(124A)의 표면은 선반가공 또는 연삭가공 등의 수단에 의해 경면상태 또는 경면에 가까운 상태에까지 매끄럽게 사상가공되어 있다. 그러나, 슬라이더(124)가 수지부재 등으로 사출성형되어 있는 경우에는 성형금형의 표면거칠기를 향상시켜서 사상가공이 불필요하게 된다.

차륜외주면부(124B)는 제14도에 표시한 바와 같이 오목홈(124C)를 중앙에 끼우고, 소정각도의 차륜외주면(차륜외경)을 형성하는 원호형상부분을 점대칭형으로 구비하고 있다. 즉, 슬라이더(124)의 차륜외주면(124B)형상은 상기 슬라이더(10)의 경우와 거의 마찬가지로 구성되어 있다. 링형상 인장코일스프링(126)의 기능이나 구성에 대해서도 상기 고무링(11)과 마찬가지이다. 차륜외경의 확장동작에 대해서도 상기 외형가변형차륜(100)과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

제11도에 있어서, 2점쇄선으로 표시한 슬라이더(124)의 위치는 에어에 의해 작동해서, 차륜의 외경이 확대된 경우의 상태를 표시한다.

본체원판(123)의 양측면에 배치한 측판(127)은 상기 슬라이더(124)의 스트로크엔드를 규제(한정)하는 동시에 슬라이더(124)의 지지축(124A)의 회전을 방지한다.

즉, 측판(127)은 관통구멍(128)내에 소정압력의 에어가 공급된 경우, 슬라이더(124)가 형성하는 차륜외주면의 최대직경을 규제하고, 또한 슬라이더(124)가 관통구멍(128)으로부터 빠져나가는 것을 방지한다.

제10도에 표시한 외형가변형차륜(200)과 마찬가지로, 외형가변형차륜(400)을 구성하는 측판(127),(127)의 원통면(외주면) 바깥쪽에 고무부재나 플라스틱부재 등으로 이루어진 타이어(도시생략) 또는 소정압력의 유체를 수납하는 튜브를 내장한 타이어(도시생략)중에 어느 한쪽을 장착하고, 완충기능과 안전주행기능을 가진 구성으로 해도 된다.

또한, 제11도에 표시한 외경가변형차륜(400)에 있어서, 슬라이더(124)를 슬라이드가능하게 유지하는 유지부재를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 본체원판(123)과 측판(127)을 일체화한 구성, 또는 본체원판(123)을 없애고 측판(127)만으로 구성 또는 본체원판(123)과 측판(127)과 중공축(121)을 일체화한 구성으로 해도 된다.

상기 각 실시예의 각 구성부재에 대해서는 금속이나 수지부재 또는 이들의 복합재료를 사용해도 된다. 제조수단에 대해서도 다이캐스트나 수지사출성형, 프레스가공이나 절삭가공 등의 수단을 사용해도 된다.

상기 외형가변형차륜을 엔진부착자동차나 전기자동차에 장착하는 외에 농업용 차량이나 휠체어등에 적용하면 오목로면이나 연약로면 또는 계단등의 단차부를 용이하게 주행가능하게 된다.

또한, 전기자동차에 장착한 경우에는 기어나 유체등의 변속기구를 사용하는 일없이 변속(중속)할 수 있어, 주행효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 외형가변형차륜은 매우 단순한 구성을 가지고 있으며, 또한 다이어프램에 과도한 장력을 주지 않는다. 다이어프램이 포트형상으로부터 평판형상으로 변형할 때에 약간의 압출력과 미소한 굽힘변형만이 발생한다. 따라서, 200만회 이상의 반복동작 및 5kgf/cm²의 압축공기에 대해서 피로로 파괴되지 않는다.

슬라이더의 이동범위는 측판에 의해 규제되기 때문에, 슬라이더가 형성하는 최대차륜외경은 다이어프램에 공급되는 유체의 압력강도와는 독립적으로 항상 일정하다.

따라서, 외형가변형차륜을 가진 차량은 동결로면이나 적설로면에서의 슬립이나 분진공해를 방지한다. 또한, 전기자동차등에 있어서도 주행효율이 향상된다. 따라서, 간단한 구성이면서도 반복피로에 뛰어난 외형가변형차륜을 제공한다.

본 발명은 그 정신 또는 중용한 특징에서 벗어남이 없이 다른 특정한 형태로 실시할 수 있다. 그러므로, 본 실시예는 모든 점에서 예시적인 것이며 한정적인 것은 아닌 것으로 생각해야 하며, 본 발명의 범위는 전술한 설명보다 첨부된 특허청구의 범위로 표시되어야 하며, 특허청구의 범위의 요지 및 범위내에 드는 모든 변화는 그 안에 포함되는 것으로 이해해야 한다.

Claims (22)

1. 측판을 측면에 가진 본체원판의 외주면에 복수개의 관통구멍을 방사상으로 배치하는 동시에 이 관통구멍에 연통하는 유체공급구멍을 형성하며, 또 상기 각각의 관통구멍에 슬라이더를 유지하도록 한 유지부재를 구비하고, 상기 슬라이더는 상기 관통구멍에 슬라이드가능하게 끼워맞추어 유지되는 동시에 그 일단부가 차륜외주면을 형성하는 구성으로 하고, 상기 유체공급구멍에 공급한 유체에 의해 상기 슬라이더를 차륜외경치수를 확대하는 방향으로 가압이동시키도록 한 외경가변형차륜을 구비한 차량.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬라이더가 소정각도의 차륜외주면을 형성하는 원호부분과, 상기 관통구멍에 끼워맞추어지는 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
3. 제2항에 있어서, 상기 차륜외주면에 고무부재 또는 플라스틱부재중 어느 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
4. 제1항에 있어서, 상기 측판의 원통면에 타이어, 또는 튜브를 수납한 타이어중 어느 한쪽을 장착한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
5. 측판을 단부에 배치한 본체원통의 원통면에 복수개의 관통구멍을 방사상으로 배치하는 동시에 이 관통구멍에 대응하여 안쪽에 다이어프램을 설치하며, 또 상기 관통구멍에 슬라이더를 유지하도록 한 유지부재를 구비하고, 상기 슬라이더는 각각의 상기 관통구멍에 슬라이드가능하게 끼워맞추어 유지되는 동시에 그 일단부가 차륜외주면을 형성하는 구성으로 하고, 상기 유지부재내의 다이어프램 배면쪽에 공급한 유체에 의해 상기 다이어프램을 개재하여 상기 슬라이더를 차륜외경치수를 확대하는 방향으로 가압이동시키도록 한 외경가변형차륜을 구비한 차량.
6. 제5항에 있어서, 상기 슬라이더가 소정각도의 차륜외주면을 형성하는 원호부분과, 상기 관통구멍에 끼워맞추어지는 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
7. 제6항에 있어서, 상기 차륜외주면에 고무부재 또는 플라스틱부재중 어느 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
8. 제5항에 있어서, 상기 측판의 원통명에 타이어, 또는 튜브를 수납한 타이어중 어느 한쪽을 장착한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
9. 원통면에 복수개의 관통구멍을 배치해서 이루어진 파이프의 안쪽에 상기 각각의 관통구멍에 대응해서 다이어프램을 배치한 실링부재를 끼워붙이고, 또한, 상기 각각의 관통구멍에 차륜외주면을 구성하는 슬라이더를 슬라이드가능하게 끼워맞추고, 상기 파이프의 양끝면쪽에 배치한 측판에 의해 상기 실링부재와 상기 파이프를 기밀상태로 체결하고, 유체에 의해 상기 다이어프램을 개재하여 상기 슬라이더를 차륜외경치수를 확대하는 방향으로 가압이동시키도록 한 외경가변형차륜을 구비한 차량.
10. 제9항에 있어서, 상기 슬라이더가 소정각도의 차륜외주면을 형성하는 원호부분과 상기 관통구멍에 끼워맞추어지는 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
11. 제10항에 있어서, 상기 차륜외주면에 고무부재 또는 플라스틱부재중 어느 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
12. 제9항에 있어서, 상기 측판의 원통면에 타이어, 또는 튜브를 수납한 타이어중 어느 한쪽을 장착한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜을 구비한 차량.
13. 측판을 측면에 가진 본체원판의 외주면에 복수개의 관통구멍을 방사상으로 배치하는 동시에 이 관통구멍에 연통하는 유체공급구멍을 형성하며, 또 상기 관통구멍에 슬라이더를 유지하도록 한 유지부재를 구비하고, 상기 슬라이더는 상기 관통구멍에 슬라이드가능하게 끼워맞추어 유지되는 동시에 그 일단부가 차륜외주면을 형성하는 구성으로 하고, 상기 유체공급구멍에 공급한 유체에 의해 상기 슬라이더를 차륜외경치수를 확대하는 방향으로 가압이동시키도록 하고, 상기 유지부재의 측판원통면에 타이어, 또는 튜브를 수납한 타이어중 어느 한쪽을 장착한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
14. 제13항에 있어서, 상기 슬라이더가 소정각도의 차륜외주면을 형성하는 원호부분과, 상기 관통구멍에 끼워맞추어지는 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
15. 제14항에 있어서, 상기 차륜외주면에 고무부재 또는 플라스틱부재중 어느 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
16. 측판을 단부에 배치한 본체원판의 원통면에 복수개의 관통구멍을 방사상으로 배치하는 동시에 이 관통구멍에 대응하여 안쪽에 다이어프램을 설치하며, 또 상기 각각의 관통구멍에 슬라이더를 유지하도록 한 유지부재를 구비하고, 상기 슬라이더는 각각의 상기 관통구멍에 방사상방향으로 슬라이드가능하게 끼워맞추어 유지되는 동시에 그 일단부가 차륜외주면을 형성하는 구성으로 하고, 상기 유체부재내의 다이어프램 배면쪽에 공급한 유체에 의해 상기 다이어프램을 개재해서 상기 슬라이더를 차륜외경치수가 확대하는 방향으로 가압이동시키도록 하고, 상기 유지부재의 측판원통면에 타이어, 또는 튜브를 수납한 타이어중 어느 한쪽을 장착한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
17. 제16항에 있어서, 상기 슬라이더는 소정각도의 차륜외주면을 형성하는 원호부분과, 상기 관통구멍에 끼워맞추어지는 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
18. 제17항에 있어서, 상기 차륜외주면에 고무부재 또는 플라스틱부재중 어느 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
19. 원통면에 복수개의 관통구멍을 배치해서 이루어진 파이프의 안쪽에 상기 각각의 관통구멍에 대응해서 다이어프램을 배치한 실링부재를 끼워붙이고, 또, 상기 각각의 관통구멍에 차륜외주면을 구성하는 슬라이더를 슬라이드가능하게 끼워맞추고, 상기 파이프의 양끝면쪽에 배치한 측판에 의해 상기 실링부재와 상기 파이프를 기밀상태로 체결하고, 유체에 의해 상기 다이어프램을 개재해서 상기 슬라이더를 차륜외경치수를 확대하는 방향으로 가압이동시키도록 한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
20. 제19항에 있어서, 상기 슬라이더가 소정각도의 차륜외주면을 형성하는 원호부분과, 상기 관통구멍에 끼워맞추어지는 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
21. 제20항에 있어서, 상기 차륜외주면에 고무부재 또는 플라스틱부재중 어느 한쪽을 구비한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.
22. 제19항에 있어서, 상기 측판의 원통면에 타이어, 또는 튜브를 수납한 타이어중 어느 한쪽을 장착한 것을 특징으로 하는 외경가변형차륜.