KR20010023794A

KR20010023794A - 차량의 선회되는 바퀴용 조향기어

Info

Publication number: KR20010023794A
Application number: KR1020007002453A
Authority: KR
Inventors: 마그너스 바우어-닐센
Original assignee: 마그너스 바우어-닐센
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2001-03-26
Also published as: CN1083782C; US6354394B1; EP1012028B1; JP4160253B2; DK1012028T3; JP2001515820A; KR100569178B1; EP1012028A1; WO1999012794A1; AU739117B2; AU9009098A; CN1276764A; NO974112L; NO306813B1; DE69823840T2; NO974112D0; DE69823840D1

Abstract

본 발명은 차량(16)의 각 측면에 열로 위치된, 차량의 선회되고 조향하는 주행바퀴들(10a,12a;10b,12b)에 성취되는 각편향을 조종하는 조향기구에 관한 것으로, 회전동안 상기 기구는 선회되고 조종가능한 주행바퀴들(10a,10b,12a,12b)에 다른 조종가능한 바퀴들 각각의 편향과 다른 정확한 편향(90°회전시 선회되고 조종가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b) 사이에서도 일어나는)을 분배하고, 각각의 조종가능한 바퀴는 그 축 주위로 회전하는 직립한 축에 설치되며, 상기 축은 본 발명에 따라 타원형인 외주형상을 가지고 동일한 쌍의 체인바퀴나 벨트풀리의 형태를 갖는 적어도 하나의 비원형인 운동을 전달하는 수단들(22a,22b,24a',24b')을 갖추되, 상기 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b,24a',24b')는 순환하고 구동가능한 체인 또는 벨트(26,28,30)에 의해 운동을 전달하도록 서로 연결되어 있다.

Description

차량의 선회되는 바퀴용 조향기어 {A STEERING GEAR FOR PIVOTED WHEELS ON A VEHICLE}

각각의 차량은 적어도 2개, 바람직하기로는 4개나 그 이상의 선회하고 조종가능한 주행바퀴를 포함하는 일련의 주행바퀴를 각각의 단일한 케이스에 구비하고 있다.

상기 조향기어는 40피트의 수용부에 적재한 것과 같은 길고 무거운 물체의 이송을 위한 다수의 조종가능한 바퀴들을 갖춘 차량에 사용되도록 되어 있다. 건물내에 뿐만 아니라 작은 부두와 선착장 설비에서 운행할 때, 차량은 최소 선회반경(양쪽으로 90°)을 갖는 다수의 조정가능한 바퀴들을 갖추는 것이 필요하다.

모두 6개의 주행바퀴들, 즉 2개의 조정가능한 앞바퀴와 2개의 조정가능한 중간바퀴 및 2개의 조정불가능한 뒷바퀴를 구비한 차량의 일련의 주행바퀴들에서, 차량이 선회할 때 개별적인 주행바퀴들의 서로 다른 각편향은 다음과 같이 도해될 수 있는 바, 뒷바퀴들의 고정된 회전축은 가상적으로 뻗어 있고, 뒷바퀴들의 회전축 연장부를 가로지를 때까지 가상선이 하나의 조종가능한 바퀴(예컨대 오른쪽 앞바퀴)의 회전축으로부터 그려질 수 있다. 따라서, 교차점이 생기고, 상기 회전축 연장부상에서의 위치는 회전반경에 따르게 되는데, 급회전할수록 교차점은 뒷바퀴에 대해 더욱 가깝게 위치하게 된다. 이 교차점은 모든 선회가능하고 조종가능한 바퀴들의 회전중심을 이루고 있는데, 물론 이는 본 발명에 따른 실시예에서의 모두 4개의 조종가능한 주행바퀴가 각각 나머지 3개의 주행바퀴 각각의 각편향과는 다른 각편향을 나타내는 것을 전제로 하고 있다.

상기 뒷바퀴들의 회전축에 평행한 가상선과 여러 조종가능한 바퀴들의 회전축 사이의 각도는 차량의 임의의 회전위치에서 바퀴따라 다르게 된다(어떤 경우에, 상기 각도는 오른쪽 앞바퀴 : α₁ 75°; 왼쪽 앞바퀴 : α₂ 67°; 오른쪽 중간바퀴 : α₃ 60°; 왼쪽 중간바퀴 : α₄ 53°로 된다).

앞으로 도로를 따라 진행할 때, 모든 각도(α₁~ α₄)는 각각 90°(바퀴들은 평행하다)와 같게 된다.

모든 선회가능하고 조종가능한 주행바퀴들 각각의 중점을 통과하는 회전반경이 공동점을 통과하는 전술된 경우는 이상적인 경우를 나타낸다.

차량이 회전할 때 각각의 단일한 선회가능하고 조종가능한 바퀴의 정확한 각편향을 확보하기 위해서, 조향각도(α)는 바퀴의 구르는 방향에 대해 바퀴축의 정확한 각도를 항상 확보하는 조향기어에 의해 동시성을 갖게 된다.

모든 선회가능하고 조종가능한 주행바퀴에 대한 정확한 각편향/조향각도는 바퀴에 대한 모든 중심선이 상기 공동의 교차점을 갖거나 평행(앞으로 운행하거나 뒤로 운행할 때)하게 되는 특징을 이룬다.

오늘날, 적재 또는 탑승용 차량에서 조향기어 레버와 측면 버팀대를 갖춘 동기화(同期化) 기구는 조종가능한 주행바퀴들의 회전운동을 동시에 진행시키게 하는 데에 사용된다. 이러한 종래 동기화 기구는 최대 각편향에 가까운 부정확성이 아주 크게 되는 단점이 있다.

더구나, 이는 조향바퀴의 완전히 젖혀질 수 없다. 따라서, 이 젖혀짐은 양쪽으로 결코 90°에 이를 수 없다. 예컨대, 일련의 주행바퀴가 고정된 회전축을 갖는 2개의 뒷바퀴는 물론, 2개의 조종가능한 앞바퀴와 2개 이상의 조종가능한 중간바퀴로 이루어진 전술된 구조와 같이, 양쪽에 거의 90°의 회전가능성을 필요로 하는 차량에서는 이 공지된 동기화 기구가 덜 알맞다.

양쪽으로 90°의 회전가능성을 갖는 차량에서, 선회가능하고 조종가능한 바퀴는 바람직하기로 유압작동 또는 전기작동으로 구동되어야 한다. 이는 예컨대 농업과 산업에서의 특정한 차량에 더욱 더 일반화 되었다.

더구나, 종래기술은 예컨대 영국 특허 출원 제 2,116,131호와 동 제 2,155, 870호는 물론, 스웨덴 공개공보 제 343,254호와 영국 특허 출원 제 1,155,469호에 게재된 상기 기구들을 관련 분야에 포함하고 있다.

상기 스웨덴 공개공보 제 343,254호는 조종가능한 문형크레인에 사용되도록 된 조향기어와 관계되는데, 여기서 조향운동은 치형분할부를 거쳐 랙(rack)으로부터 바퀴로 전달된다. 이 랙은 캠홈(소위 활주부)에 의해 이동된다. 캠홈(활주부)의 형상은 치형분할부를 거쳐 랙이 차량의 운행방향에 대해 조향각도가 다른 안내바퀴에 맞춰지도록 형성된다. 이 공지된 조향기어의 임계점은 2개의 캠홈(활주부)의 형상이다. 캠홈의 형상은 수학적으로 계산될 수 없고, 시험에 의해 적합하게 되어야 한다. 상기 공지된 조향기어는 특히 큰 회전각, 예컨대 양쪽으로 90°까지의 편향과 관련하여 너무 부정확하게 될 것이다. 이 조향기구는 대개 생산하기 어렵고 비싼 많은 기계적 부품들을 갖춘다.

더구나, 상기 기구는 2개 이상의 조종가능한 중간바퀴와 관련하여 사용할 수 없다.

영국 특허 출원 제 1,155,469호의 한 실시예에서는 수평면에서 그 축 주위로 회전하는 수직축을 각각 맞추도록 된 4쌍의 바퀴를 갖춘 카메라 차량과 관계되는 바, 각각의 여러 수직축에 체인바퀴가 장착되고, 2개의 체인바퀴는 제 1체인을 통해 외부의 구동되는 체인바퀴와 서로 연결되는 한편, 2개의 체인바퀴는 안내부를 통해 마찬가지로 상기 외부의 구동되는 체인바퀴를 고정시키는 다른 체인과 서로 연결된다.

이 공지된 전동기구에서, 각 체인바퀴는 원형이므로, 차량이 회전할 때 조종가능한 바퀴가 서로 다른 각편향을 가져야만 하는 일련의 바퀴에 사용되기에는 적합치 않다. 상기 공지된 전동기구에 의해, 각 바퀴의 각편향은 나머지 편향과 같게 되므로, 회전시 바퀴들 사이에서 측면 미끄러짐이 일어나게 된다.

영국 특허 출원 제 2,116,131호는 잔디 깍는 기계를 위한 조종가능한 플랫폼에 관계되는데, 이 공지된 장치에서 각 바퀴의 수직축은 풀리를 구비하고, 이 풀리는 외부의 구동되는 풀리에 의해 구동되는 벨트에 의해 운동이 전달되도록 서로 연결되어 있다. 상기 풀리는 동일한 크기를 가지며, 따라서 2개의 조종가능한 앞바퀴와, 차량의 길이방향으로 상기 앞바퀴로부터 떨어져 있는 적어도 하나의 조종가능한 중간바퀴, 및 가능한 회전할 수 없는 한쌍의 뒷바퀴를 구비한 일련의 바퀴용으로는 사용할 수 없다.

농업용의 수확차량이나 지게차에 사용되도록 된 영국 특허 출원 제 2,155, 870호는 한쌍인 2개의 바퀴에 대해 다른 회전운동을 제공하는 2개의 다른 기구들과 관계되는데, 각 바퀴의 수직축은 쉼표형상인 비원형의 둥근 본체를 구비하거나, 가장 작은 밑바닥부를 갖춘 원뿔체와 맞은편에 위치한 다른 원뿔체로 된 직립한 원뿔체들로 이루어진 2개의 둥근 본체를 구비한다. 쉼표형상의 기구와 원뿔체인 기구 모두는 순환하면서 유연성 있는 로우프에 의해 운동이 전달되도록 연결되어 있다. 제 1바퀴의 수직축이 차량을 회전시키기 위해 회전할 때, 유연성 있는 로우프는 다른 바퀴의 회전축을 회전시키게 되고, 후술한 회전축과 이에 연관된 바퀴의 회전각은 제 1바퀴의 회전각(각편향)과 다르게 된다.

각각의 쉼표형상인 "로우프 바퀴"에서, 그 끝들은 외부에서 이들 끝이 전동벨트와 접촉하도록 위로 또는 아래로 굽어져야 한다. 원뿔체 형상인 캐스터 (caster)에서는 나선형 홈(굵은 나사산)이 형성되어 있고, 회전시 상기 홈은 원뿔체를 따라 위로 또는 아래로 전동벨트를 안내하며, 따라서 홈의 직경이 변화한다.

따라서, 영국 특허 출원 제 2,155,870호는 차량이 회전할 때 2개의 서로 연결된 안내바퀴에 일정하지 않은 안내각도를 이론적으로 제공하는 2개의 실시예를 게재하고 있다. 쉼표의 끝들이 위쪽으로 또는 아래쪽으로 굽어진 것은 물론 쉼표의 형상에 대해 크기상의 특징을 한정할 수 있는 실제로 유용한 계산식이 덜 발전될 수 있을 것이다(계산식은 바퀴의 간격과 바퀴의 각도 및 차량에서 모든 바퀴에 대한 공동 회전점까지의 거리에 기초로 하고 있다).

나선형상의 홈의 나사산 피치 뿐만 아니라 원뿔체 형상에 대한 계산식은 바람직하기로 쉼표형상에 대한 계산식보다 쉽게 전개되어야 하지만, 원뿔체의 큰 구조적인 높이는 실제 사용을 위해 제한한다.

쉼표형상이나 원뿔체 형상의 전동수단은 부정확하고 공간을 고려하여 다수(2열)의 조종가능한 중간바퀴들을 조종하는, 대량 운송을 위한 긴 차량에 거의 사용될 수 없는데, 이 과제는 본 발명에 대한 것이다.

본 발명은 차량의 선회하는 바퀴용 조향기어에 관한 것으로, 이 조향기어는 선회하는 바퀴를 조종하는 데에 적합하여 선회하는 바퀴 또는 선회하지 않는 바퀴용 회전축의 중심선이 차량의 선회점인 공동점(common point)에서 만나게 되며, 각각의 선회하는 바퀴의 수직한 선회축이 적어도 하나의 체인바퀴나 벨트풀리를 갖추되, 상기 각 체인바퀴나 벨트풀리는 체인이나 벨트에 의해 다른 측면에 위치된 선회하는 바퀴의 선회축에 설치된 체인바퀴는 벨트풀리와 연결되어, 선회각의 회전이 선회하는 바퀴들 사이에서 이동된다.

도 1은 단지 바퀴를 둘러싸는 외곽선으로 표시되고서 차량에 대해 앞쪽에 위치된 2개의 앞바퀴와, 중간위치에 있는 2개의 중간바퀴, 및 뒤쪽위치에 있는 2개의 뒷바퀴들이 한쌍으로 배열된 6개의 바퀴를 구비한 일련의 주행바퀴의 평면도이고,

도 2는 차량이 오른쪽으로 45°회전할 때 여러 선회가능하고 조종가능한 바퀴(앞바퀴와 중간바퀴)들에 지정된 서로 다른 각편향을 도시한 도 1의 대응도,

도 3은 차량이 오른쪽으로 90°회전할 때 바퀴들이 취한 회전위치에서 선회가능하고 조종가능한 바퀴들을 도시한 도 1과 도 2의 대응도,

도 3b는 차량이 뒷바퀴(14a,14b)들 사이의 중간에 있는 회전중심(18) 주위로 회전할 때 바퀴들이 취한 회전위치에서 선회가능하고 조종가능한 바퀴들을 도시한 도 1과 도 2 및 도 3의 대응도,

도 4는 단지 바퀴 주위의 외곽선으로 표시되고서 차량에 대해 가장 앞쪽에 위치된 2개의 앞바퀴와, 중간위치에 있는 4개의 중간바퀴, 및 가장 뒤쪽에 위치된 2개의 뒷바퀴들이 한쌍으로 배열된 8개의 바퀴를 구비한 일련의 주행바퀴의 평면도,

도 5는 도 2는 차량이 오른쪽으로 45°회전할 때 여러 선회가능하고 조종가능한 바퀴(앞바퀴와 중간바퀴)들에 지정된 서로 다른 각편향을 도시한 도 4의 대응도,

도 6은 차량이 오른쪽으로 90°회전할 때 바퀴들이 취한 회전위치에서 선회가능하고 조종가능한 바퀴들을 도시한 도 4와 도 5의 대응도,

도 6b는 차량이 뒷바퀴(14a,14b)들 사이의 중간에 있는 회전중심(18) 주위로 회전할 때 바퀴들이 취한 회전위치에서 선회가능하고 조종가능한 바퀴들을 도시한 도 4와 도 5 및 도 6의 대응도,

도 7은 단지 바퀴 주위의 외곽선으로 표시되고서 차량에 대해 가장 앞쪽에 위치된 2개의 앞바퀴와, 조향바퀴에 더 가까운 2개의 중간바퀴, 및 2개의 조종가능한 뒷바퀴에 더 가까운 2개의 중간바퀴들이 한쌍으로 배열된 8개의 바퀴를 구비하되, 모든 조종가능한 바퀴들에 대한 회전중심의 선상에 2개의 고정된 바퀴가 표시된 일련의 주행바퀴의 평면도,

도 8은 도 2는 차량이 오른쪽으로 45°회전할 때 조종가능한 바퀴들에 지정된 서로 다른 각편향을 도시한 도 7의 대응도,

도 9는 차량이 오른쪽으로 90°회전할 때 바퀴들이 취한 회전위치에서 선회가능하고 조종가능한 바퀴들을 도시한 도 7과 도 8의 대응도,

도 9a는 차량이 이 차량의 중간에 있는 회전중심(18) 주위로 회전할 때 바퀴들이 취한 회전위치에서 선회가능하고 조종가능한 바퀴들을 도시한 도 7과 도 8 및 도 9의 대응도,

도 10은 일련의 주행바퀴가 전체 6개의 바퀴를 구비하되, 이들 중 4개는 선회가능하고 조종가능한 바퀴이고, 각각의 선회가능한 바퀴는 바퀴가 회전할 수 있는 수직축의 축 주위로 각 바퀴의 상기 수직축에 설치된 적어도 하나의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리가 구비되는 차량의 평면도,

도 11은 일련의 주행바퀴가 전체 8개의 바퀴를 구비하되, 이들 중 6개는 선회가능하고 조종가능한 바퀴이고, 각각의 선회가능한 바퀴는 바퀴가 회전할 수 있는 수직축의 축 주위로 각 바퀴의 상기 수직축에 설치된 적어도 하나의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리가 구비되는 차량의 평면도,

도 12는 일련의 주행바퀴가 전체 10개의 바퀴를 구비하되, 이들 중 8개는 선회가능하고 조종가능한 바퀴이고, 각각의 선회가능한 바퀴는 바퀴가 회전할 수 있는 수직축의 축 주위로 각 바퀴의 상기 수직축에 설치된 적어도 하나의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리가 구비되어, 원형으로 회전 또는 역회전하는 바퀴들이 동시에 앞바퀴와 뒷바퀴를 안내하도록 작용하는 차량의 평면도,

도 13은 설치된 수직축을 갖추고서 2개의 체인바퀴나 벨트풀리를 구비하되, 도 10에 대해 앞바퀴인 조향/안내바퀴를 부분적으로 도시한 측면도,

도 14는 차량이 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행할 때 관련된 앞바퀴의 수직한 중심평면에 대해 타원의 장축에 의해 형성된 각도를 강조하기 위해서, 앞바퀴의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리와 이들의 운동을 전달하는 체인 또는 벨트를 도시한 확대도,

도 15는 Ds/ds의 변화율이 종좌표를 따라 놓이고 C/A의 변화율(C는 앞바퀴의 중심선과 뒷바퀴의 중심선 사이의 거리; A는 앞바퀴들의 중심선 사이의 거리)이 횡좌표를 따라 놓인 직각좌표계로 도시한 그래프,

도 16은 각 바퀴의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리가 각각 설치된 수직축에 장착되어 있는 하나의 앞바퀴와 같은 쪽에 있는 중간바퀴의 확대도,

도 17은 Dm/dm의 변화율이 종좌표를 따라 놓이고 C/B의 변화율(C는 앞바퀴의 중심선과 뒷바퀴의 중심선 사이의 거리; B는 앞바퀴의 중심선과 중간바퀴의 중심선 사이의 거리)이 횡좌표를 따라 놓인 그래프,

도 18은 거리(C;도 1과 도 10 참조)에 대한 각도(β)의 영향을 나타낸 도면,

도 19는 바퀴가 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 조향되면서 타원형상으로 될 때 조향/안내바퀴와 중간바퀴(또는 2개의 중간바퀴) 사이의 체인 또는 벨트용 자동신축장치를 도시한 도면,

도 20은 한쪽으로 약 45°로 조향되도록 위치된 도 19에 도시된 바와 같은 신축장치를 도시한 도면,

도 21은 각각 임의의 "쌍"으로 된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리를 운동을 전달하도록 서로 연결하는 데에 사용되는 조향바퀴를 위한 체인 또는 벨트용 자동신축장치를 도시한 도면,

도 22는 조향/안내바퀴와 중간바퀴 사이의 체인이나 벨트용 자동신축장치를 도시한 도면,

도 23은 바퀴의 위치선정을 조정하는 데에 사용되는 조합된 체인이나 벨트의 신축장치를 도시한 도면,

도 24는 왼쪽에 3개의 조종가능하거나 안내가능한 바퀴를 갖춘 차량의 부분적인 상세도로서, 차량의 측면은 점선으로 도시되어 있고, 각 바퀴에는 바퀴의 회전축에 부착된 회전작동부를 도시하며, 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리는 체인 또는 벨트를 거쳐 핸들에 의해 회전되는데, 각 바퀴의 벨트풀리는 회전작동부를 제어하는 전기/유압스위치의 작동아암이 도시되어 있다.

따라서, 본 발명은 회전시 차량의 선회가능하고 조종가능한 주행바퀴들의 각편향을 조종하는 조향기어를 갖추어, 정확하고 서로 다른 편향이 개별적으로 조종가능한 바퀴에 확보되는데, 상기 차량은 한쌍의 앞바퀴를 포함하여 적어도 2개, 바람직하기로 4개 이상의 선회가능하고 조종가능한 주행바퀴를 포함하는 일련의 주행바퀴를 구비하며, 상기 앞바퀴들에 설치된 각각의 수직축은 적어도 하나의 비원형이면서 둥근 수단을 지지하되, 동일한 상기 수단은 회전시 2개의 앞바퀴들에 다른 각편향을 갖게 하는 비원형인 수단의 주위로 지나가는 이동가능한 순환수단에 의해 운동을 전달하도록 연결되어 있다. 회전시, 한 바퀴의 수직축은 회전에 의해 영향을 받거나, 순환하는 전동수단에 가해짐으로써 그 영향이 생길 수 있다.

본 발명에 따르면, 마지막 절에 한정된 종류의 조향기어는, 일반적으로 회전시 다른 각편향을 제공하도록 된 서로 연결된 체인바퀴나 벨트풀리는 타원형상으로 되되, 그 주축은 바퀴축들이 평행할 때, 즉 차량이 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행될 때 임의의 상호각으로 위치된다. 비원형인 수단이 장착되어 있는 동일하고 수직한 조향축에 대해, 차량 양쪽에 각각 조종가능한 중간바퀴들을 위한 수직한 회전축상에 동일하고 비원형인 수단이 설치되어 있다.

상기 중간바퀴들의 비원형인 수단은 제 2 또는 각각 제 2 및 제 3순환체인이나 치형벨트에 의해, 그 앞에 위치된 조향바퀴(앞바퀴 또는 중간바퀴)들의 동일하고 비원형인 수단(그 앞에 각각 위치된 앞바퀴나 주간바퀴의 타원형의 체인바퀴나 벨트풀리, 바람직하기로 치형벨트풀리)과 운동을 전달하도록 서로 연결되어 있다.

타원형인 체인바퀴나 치형벨트풀리가 각각의 선회가능하고 조종가능한 주행바퀴에 설치된 수직축에 위치되어 있는 전동장치를 구비하는 이러한 조향기어는 개별적으로 수직한 회전축 주위로 각 바퀴가 회전할 수 있는데, 상기 선회가능하고 조종가능한 바퀴는 순환체인이나 치형벨트에 의해 한쌍으로 되어 서로 연결된다(2개의 앞바퀴는 원래 공지된 바와 같이 서로 연결되어 있고; 하나의 앞바퀴와 하나 이상의 중간바퀴는 차량의 같은 쪽에서 각각 앞바퀴와 중간바퀴 또는 그 이상으로 관련된 앞바퀴가 위치된 쪽의 맞은편에서 각각 서로 연결되어 있다).

전형적으로, 주행바퀴들의 세트는 모두 6개의 바퀴들, 즉 한쌍의 선회가능하고 조종가능한 앞바퀴와, 한쌍의 선회가능하고 조종가능한 중간바퀴, 및 고정된 회전축을 갖는 한쌍의 뒷바퀴를 구비한다. 2개의 앞바퀴 각각은 타원형의 체인바퀴나 치형벨트풀리에 장착된 수직축에 설치되어 있다. 먼저, 상기 앞바퀴에 연관되고 동일한 높이에 위치된 비원형인 전동수단은 제 1순환체인이나 치형벨트에 의해 서로 연결된다. 더구나, 다른 높이에서는 왼쪽 앞바퀴의 타원형인 제 2체인바퀴 또는 치형벨트풀리가 제 2순환체인이나 치형벨트에 의해 왼쪽 중간바퀴의 타원형인 체인바퀴 또는 치형벨트풀리에 연결된다. 오른쪽 앞바퀴의 타원형인 제 2체인바퀴 또는 치형벨트풀리는 오른쪽 중간바퀴의 타원형인 체인바퀴 또는 치형벨트풀리와 연결된다. 양쪽 모두는 왼쪽 앞바퀴와 왼쪽 중간바퀴의 타원형인 체인바퀴 또는 벨트풀리와 같이 동일한 높이에 위치된다.

본 발명에 따르면, 차량의 양쪽에 다수의 선회가능하고 조종가능한 바퀴에 설치된 타원형인 체인바퀴 또는 치형벨트풀리를 기초로 하는 전동수단(순환체인이나 치형벨트에 의해 한쌍으로 되어 연결되고서, 각각의 수직한 회전축에 장착된 하나 이상의 타원형인 체인바퀴 또는 치형벨트풀리를 갖춘)을 구비한 조향기어는, 특히 종래기술에 따른 구조와 형상으로 된 조향기어로는 아주 부적당한 급회전(45 ~ 90°)시, 종래기술에 의해 성취될 수 있는 것 보다 더욱 정확한 각편향을 선회가능한 바퀴에 제공할 수 있다.

그러므로, 본 발명의 특정한 목적은 90°회전을 이루는 구조로 된 정밀한 차량용 조향기어를 제공하는 데에 있다. 이러한 급회전시, 고정된 뒷바퀴축(연장부)에 있는 조종가능한 바퀴들의 회전반경의 공동 교차점은, 예컨대 6개의 바퀴를 포함하는 일련의 주행바퀴에 의해서 하나가 회전하는 쪽에 위치된 수직한 투영부에 있는 뒷바퀴의 중심점에 위치된다. 따라서, 한 바퀴가 오른쪽으로 90°회전하면, 상기 교차점은 오른쪽 뒷바퀴의 수직한 중심선상에 위치되고, 오른쪽 앞바퀴의 수직한 중심평면은 오른쪽 뒷바퀴와 오른쪽 앞바퀴의 수직한 중심선을 통하는 수직한 평면과 90°를 이룬다. 오른쪽 중간바퀴의 수직한 중심평면은 오른쪽 앞바퀴와 동일한 방위로 되는 한편, 왼쪽 앞바퀴와 왼쪽 중간바퀴의 수직한 중심평면은 오른쪽 앞바퀴와 뒷바퀴의 수직한 중심선을 통하는 수직한 평면과 서로로부터 90°와는 다른 각도(이들의 회전반경이 양쪽으로 90°회전할 수 있도록 일반적인 대칭요구성에 상응하게 서로 예각을 이루기 때문에)를 이룬다.

또한, 본 발명은 4개 이상의 조종가능한 중간바퀴를 갖춘 차량은 물론 동시에 안내되는 뒷바퀴와 조종가능한 앞바퀴를 갖춘 차량에 유용하다. 그러면, 모든 바퀴의 회전중심에 대한 공동의 교차점을 위한 선은 차량의 중심점을 거치는 가상선이다(또한, 이 선은 차량의 중간에 있는 고정되고 조종할 수 없는 바퀴에 대한 중심선일 수 있다).

따라서, 본 발명에 따른 조향기어는, 특히 차량에서 양쪽으로 90°회전할 수 있는 일련의 바퀴에 관련된 분야에서 기술적인 향상을 나타낸다.

각각 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행할 때, 앞바퀴와 뒷바퀴의 회전축들 사이의 거리가 C로 표시되고, 앞바퀴와 중간바퀴 사이의 상응하는 거리가 B로 표시되면, C/B의 비율은 개별적인 안내바퀴에 대한 정확한 각편향을 확보하기 위해 타원형인 체인바퀴 또는 치형벨트풀리를 필요로 하는데, 타원은 각 타원에 대한 장축 (Dm)과 단축(dm) 사이에서 각각 임의의 편심률 또는 비율(Dm/dm)을 갖는다. C/B를 다양한 비율로 채택하기 위해 Dm/dm의 비율을 각각 변화시키는 변화하는 타원 편심률과 타원형의 유효원주를 각각 갖는 체인바퀴나 치형벨트풀리를 구성하는 것은 아주 간단하다.

가능한 실시예들의 비한정적이고 도해된 예들이 첨부도면을 참조로 하여 다음에 설명된다.

우선, 도 1 내지 도 3을 참조로 하면, 한쌍의 선회가능하고 조종가능한 앞바퀴는 10a와 10b로 표시되고, 한쌍의 선회가능하고 조종가능한 중간바퀴는 12a와 12b로 표시되며, 선회할 수 없는 한쌍의 뒷바퀴는 14a와 14b로 표시된다. 차량은 일련의 주행바퀴(10a,10b,12a,12b,14a,14b)를 둘러싸는 외곽선(16)으로 표시된다.

도 1은 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행할 때 바퀴들이 취한 평행한 위치에서의 조종가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b)을 도시하고, 도 2는 차량이 오른쪽으로 45°회전할 때 바퀴들이 취한 서로 다르게 각도를 이루는 위치에서의 조종가능한 바퀴들을 도시하고 있다. 4개의 조종가능한 바퀴에 대한 공동 회전점(18)은 뒷바퀴 회전축의 연장선(20)상에 위치되고, 도 3에 도시된 바와 같이 오른쪽으로 90°회전할 때에는 공동 회전점인 오른쪽 뒷바퀴(14b)의 중심점 주위로 회전이 일어난다. 도 2와 도 3 및 도 3b는 이상적인 경우를 도시한 것으로, 이는 선회가능한 바퀴들 (10a,10b,12a,12b)의 각각의 회전반경은 공동점에서 만나게 된다.

도 4는 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행할 때 바퀴들이 취한 평행한 위치에서의 조종가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b,12c,12d)을 도시하고, 도 5는 차량이 오른쪽으로 45°회전할 때 바퀴들이 취한 서로 다르게 각도를 이루는 위치에서의 조종가능한 바퀴들을 도시하고 있다. 6개의 조종가능한 바퀴에 대한 공동 회전점(18)은 뒷바퀴 회전축의 연장선(20)상에 위치되고, 도 6에 도시된 바와 같이 오른쪽으로 90°회전할 때에는 공동 회전점인 오른쪽 뒷바퀴(14b)의 중심점 주위로 회전이 일어난다. 도 5와 도 6 및 도 6b는 이상적인 경우를 도시한 것으로, 이는 선회가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b,12c,12d)의 각각의 회전반경은 공동점에서 만난다.

도 7은 10개의 바퀴를 갖추되, 이들 바퀴 중 8개는 평행한 바퀴들에 의해 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행하는 조종가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b;10e,10f, 12e,12f)인 차량을 도시하고, 도 8은 차량이 오른쪽으로 45°회전할 때 서로 다르게 각도를 이루는 위치에서의 조종가능한 바퀴들을 도시하고 있다. 8개의 조종가능한 바퀴에 대한 공동 회전점(18)은 차량 중간의 연장선(20)상에 위치됨과 더불어, 고정된 바퀴들(14a,14b)이 놓일 수 있으며, 그 회전축은 연장선(20)에 있게 되고, 도 9에 도시된 바와 같이 오른쪽으로 90°회전할 때에는 차량 중간의 바퀴(14b)의 중심에 위치된 중심점(18) 주위로 회전이 일어난다. 도 8과 도 9 및 도 9a에서, 공동 중심점(18)의 주위로 회전하는 모든 바퀴가 도시되어 있다.

도 10에서, 일련의 주행바퀴는, 2개의 조종가능한 앞바퀴(10a,10b)와, 2개의 조종가능한 중간바퀴(12a,12b), 및 고정된 회전축(20')을 갖춘 2개의 뒷바퀴(14a, 14b)들이 한쌍으로 배열된 6개의 바퀴를 구비하고 있다. 도시된 바와 같이, 2개의 앞바퀴(10a,10b) 각각은 2개의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,24a,22b,24b)에 설치되어 있다. 여기서, 앞바퀴의 체인바퀴나 벨트풀리와 관련된 중간바퀴의 체인바퀴나 벨트풀리 사이의 체인들(28,30)은 서로 대략 평행하다. 3개의 운동을 전달하는 체인 또는 벨트(26,28,30) 각각에 대해 자동신축장치(40a,40b,40c)가 각각 위치되는데, 이들에 대한 추가적인 설명은 도 21과 도 22와 관련하여 다음에 하기로 한다.

하지만, 도 10에서 작동부는 각각의 체인 또는 벨트(28,30)에 대해 가압유체로 작동되는 피스톤 실린더(42a,42b;유압제어실린더)의 형태로 도시되어 있다. 체인들(또는 그들 중 하나)의 설치로 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b)와 체인 또는 벨트(26)에 회전을 전달하는 개별적인 타원형의 체인바퀴나 벨트풀리(24a,24a'는 물론 25b,24b')가 동시에 회전을 일으키게 된다.

도 11에서, 일련의 주행바퀴는, 2개의 조종가능한 앞바퀴(10a,10b)와, 4개의 조종가능한 중간바퀴(12a,12b,12c,12d), 및 고정된 회전축(20b)을 갖춘 2개의 뒷바퀴(14a,14b)들이 한쌍으로 배열된 8개의 바퀴를 구비하고 있다. 도시된 바와 같이, 2개의 앞바퀴(10a,10b)는 물론 2개의 중간바퀴(12a,12b) 각각은 2개의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,24a-22b,24b;24a',24c-24b',24d)에 설치되어 있다.

체인(26)은 2개의 조향바퀴와 서로 연결되어 있고, 체인(28,30)은 조향바퀴 및 중간바퀴와 서로 연결되어 있으며, 체인(32,36)은 2쌍의 중간바퀴과 서로 연결되어 있다. 5개의 운동을 전달하는 체인 또는 벨트(26,28,30,32,36) 각각에 대해 자동신축장치(40a,40b,40c,40d)가 각각 위치되는데, 이들에 대한 추가적인 설명은 도 21과 도 22와 관련하여 다음에 하기로 한다.

도 12에서, 일련의 주행바퀴는, 2개의 조종가능한 앞바퀴(10a,10b)와, 2개의 조종가능한 뒷바퀴(10e,10f), 및 4개의 조종가능한 중간바퀴(12a,12b,12c,12f)들이 한쌍으로 배열된 8개의 바퀴를 구비하고 있다. 모든 바퀴들의 수직한 회전축 각각은 적어도 하나의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리와 연결되어 있고, 중간바퀴들도 원형인 체인바퀴나 벨트풀리(46)에 연결되어 있다. 체인(26)은 2개의 조향바퀴와 서로 연결되어 있고, 체인(28,30)은 조향바퀴 및 중간바퀴와 서로 연결되어 있으며, 체인(28a,30a)은 인접한 중간바퀴와 함께 2개의 조종가능한 뒷바퀴와 서로 연결되어 있다.

모든 바퀴가 차량의 중심을 통하는 선(20)상에 위치된 하나의 공동 회전점 또는 중심(18;도 8과 도 9 및 도 12 참조)을 갖도록 하기 위해서, 원형의 체인바퀴나 벨트풀리는 중간바퀴의 각각의 쌍들(12a/12b, 12c/12f)에 장착된다. 2개의 체인 또는 벨트(38a,38b)는 중간바퀴들(12a에서 12e까지, 12b에서 12f까지)에 교차된 체인 또는 벨트와 같이 장착된다. 도 7과 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 고정되고 선회할 수 없는 회전바퀴(14a,14b)는 회전점의 선(20c)상에 그들의 중심과 함께 위치될 수 있다. 도 12에서, 체인(26a)에 연결된 타원형인 바퀴나 풀리(22e,22f)는 뒷바퀴(10e,10f)에 점점으로 표시되어 있다. 특히 바퀴나 풀리의 이러한 상호연결이 서보제어장치에 사용될 때, 체인(26a)은 물론 바퀴나 풀리(22a,22f)가 사용될 수 있다. 서보제어에서, 도 24에 대한 설명을 참조하면 바퀴나 풀리는 직접적인 조향/안내를 위해 사용된 바퀴나 풀리보다 더 작은 크기를 가질 수 있다. 도 14를 참조로 하면, 장축과 단축 사이의 관계(Ds/ds)나 서로 다른 편심률을 갖는 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리에 관련된 시험결과는 이전에 한정된 중심거리(C/A;A는 앞바퀴/조향바퀴들 사이의 거리, C는 앞바퀴의 중심과 뒷바퀴의 중심 사이의 거리) 사이의 비율과 비교된다.

1)이면(β가 31.50°일때)

2)이면(β가 31.50°일때)

3)이면(β가 31.50°일때)

1)과 2) 및 3)에서, β는 31.50°를 적용한다.

도 15에 따른 그래프는 C/A(횡좌표)의 함수로서 Ds/ds(종좌표)를 도시한다.

도 16과 도 17은 조향바퀴/중간바퀴의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리에 관련된 시험결과를 도시하고, Dm/dm과 C/B(또는 도 4의 C1/B1과 도 7의 C2/B2)의 비율들 사이의 관계를 도시하고 있다.

C는 고정된 뒷바퀴들을 통하는 중심선(20)에 직각으로 조정가능한 앞바퀴들의 중심 사이의 거리이고,

B는 조종가능한 앞바퀴들의 중심과 조종가능한 중간바퀴들의 중심 사이의 거리,

C1은 고정된 뒷바퀴들을 통하는 중심선(20)과 가장 앞쪽의 조종가능한 중간바퀴들의 중심 사이의 거리,

B1은 차량의 같은 쪽에 있는 2개의 조종가능한 중간바퀴들의 중심 사이의 거리,

C2는 차량의 중간에 있는 고정된 바퀴들을 통하는 중심선(20)과 조종가능한 뒷바퀴들의 중심 사이의 거리,

B2는 조종가능한 뒷바퀴들의 중심과 가까이 위치된 조종가능한 중간바퀴들의 중심 사이의 거리이다.

1')일 때

2')일 때

3')일 때

도 17에서, Dm/dm(종좌표)의 비율은 C/B(횡좌표)의 비율의 함수로서 도시되어 있다.

도 18에서는 바퀴들의 중심선에 대한 교차선의 방향 뿐만 아니라 거리(C)와 각도(β;도 14 참조) 사이의 관계를 도시하고 있다. 각도(β)가 31.50°보다 작게 되면, C는 증가하고 교차선은 바깥쪽으로 향하게 되는 한편, 각도(β)가 31.50°보다 크게 되면, C는 감소하고 교차선은 안쪽으로 향하게 된다(도 14와 도 15 및 도 18 참조).

도 19 내지 도 22는 상이한 조향각도로 체인 또는 벨트의 각조정(Z)의 변화 때문에 생긴 체인 또는 벨트의 가능한 느슨함에 대한 보정(補整)으로 체인 또는 벨트를 위한 다양한 자동신축장치를 도시하고 있다. 앞으로 곧게 운행할 때와 어느 한쪽으로 90°회전할 때, 체인 또는 벨트의 길이부들 사이에 각도(Z×2)가 항상 존재하게 된다(도 19 참조). 앞으로 곧게 운행하고 옆으로 90°회전할 때 Dm과 dm 사이의 차이가 증가하면 상기 각도(Z)는 증가하고, 거리(B)가 감소할 때도 상기 각도(Z)는 증가한다.

이러한 각도(Z)의 변환은, 앞으로 곧게 운행할 때는 물론 옆으로 90°회전할 때 체인 또는 벨트의 길이부들이 정확한 장력을 갖고 있으면 45°회전시 체인 또는 벨트내에 작은 느슨함을 일으킨다. 상기 각도(Z)가 약 2°보다 클 때, 보정하는 신축장치는 앞으로 곧게 운행하고 옆으로 90°회전할 때와 같이 45°회전시 체인이 동일한 장력을 자동적으로 일으키도록 배치되어야 한다.

도 19와 도 20은 조향바퀴의 풀리(24a)가 조정된 타원형상(도 19와 도 20에서 극히 과장된)으로 맞춰진 보정장치를 도시한다. 체인 또는 벨트의 동일한 장력을 성취하기 위해서, U에서 P까지의 타원의 굽어지고 조정된 표면의 길이는 U에서 V까지의 굽어진 표면의 길이와 같아야 한다.

이 타원형상의 조정은 이론적으로 조향각도의 정확성을 감소시키나, 실제 시험은 이 부정확성이 기록하기 어렵고, 조정된 풀리에 의한 조향정확성은 평행한 버팀대에 의한 조향보다 훨씬 우수한 조향정확성을 제공한다.

도 21에서는 앞바퀴(10a,10b)의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b)를 서로 연결하는 체인 또는 벨트(26)용 신축장치를 도시하고 있는데, 이 신축장치는 고정된 중심거리를 갖는 2개의 작은 체인바퀴나 벨트풀리(44a,44b)를 구비하고 있다. 도 21에 따르면, 이들 신축되는 바퀴(44a,44b)는 체인 또는 벨트(26)의 내부에 위치되는 한편, 도 22에서의 상응하면서 신축되는 바퀴(44a',44b')는 조향바퀴와 중간바퀴 사이의 풀리(24a,24a')를 서로 연결하는 체인 또는 벨트(28)의 외부에 위치된다.

도 23은 바퀴의 위치선정을 위한 조합된 체인이나 벨트의 신축장치와 조정장치를 도시하는 바, 이는 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같이 자동신축/보정장치가 독립적으로 사용된다.

도 24에는 차량의 각각의 바퀴에 있는 별도의 조향작동부의 서보제어용 연결장치를 도시하는데, 이 도면에는 차량의 왼쪽에 있는 3개의 조종가능한 바퀴, 즉 조향바퀴(10a)와 2개의 조종가능한 중간바퀴(12a,12c)들을 도시하고 있다. 개별적인 회전작동부는 각 회전축(34a,34c,34e)에 장착되되, 상기 회전작동부는 회전축에 부착된 워엄바퀴(대신에 큰 기어;50a,50c,50e)와, 이 워엄바퀴를 작동시키는 워엄나사(대신에 작은 기어;52a,52c,52e) 및, 이 워엄나사를 회전시키는 전기모터(대신에 유압모터;54a,54c,54e)를 구비한다. 각각의 축(34a,34c,34e)에 서로 연결된 하나 또는 2개의 타원형인 풀리는 축에서 자유로이 회전될 수 있고, 체인(26,28,32)에 의해 수동핸들(58)이 풀리를 이동시킬 수 있다.

각 회전축의 풀리유니트에 부착된 작동아암(56a,56c,56e)는 양쪽 회전방향으로 전기(유압) 스위치(반전기, 전환스위치;59a,59c,59e)에 펄스를 제공한다. 수동핸들의 위치는 항상 차량의 조향방향에 임의의 각비율(angular proportion)을 갖는다. 하나의 조향바퀴의 회전장치에서의 가능한 오류(정지)는 나머지 바퀴들의 조향을 정지시킬 뿐만 아니라 수동핸들(58)을 정지시킨다. 이 경우에, 조향기구는 단지 작동부에 펄스를 제공한다. 조향기구의 체인 또는 벨트를 통해 전달된 힘(수동핸들 (58)로부터의)은 작다. 그러므로, 조향기구의 부품들은 작은 크기로 만들어질 수 있다.

다시, 도 10을 참조로 하면, 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리에 힘을 전달하는 작동부, 즉 적어도 하나의 유압피스톤실린더(42a,42b) 또는 직접 체인(26,28,30)들 중 적어도 하나(예컨대, 28 또는 30)를 움직이게 하는 힘을 직선으로 이동시키는 다른 작동부를 도시하고 있다. 바퀴들 중 하나의 회전중심에 위치되고서 전기 또는 유압모터에 의해 작은 기어를 통해 구동되는 큰 기어도 사용할 수 있다.

끝으로, 도 12를 참조로 하면, 점(F)은 각 풀리(타원형과 원형)에 표시되어 있는 바, 도 1 내지 도 12에 도시된 바와 같은 차량에서, 타원형(및 원형)인 체인바퀴나 벨트풀리의 외주영역은 항상 체인 또는 벨트상의 임의의 영역(점)과 접촉하게 되고, 이 경우에 전체 회전각도는 180°보다 작다. 이 영역(점)에서, 체인 또는 벨트는 바퀴나 풀리에 부착(토글(toggle)나사에 의해 조여지거나 부착)될 수 있으며, 그 후에 치형부가 없는 풀리가 사용될 수 있다. 도 12에 표시된 점(F)은 이 부착점의 위치를 나타낸다.

Claims

선회되는 바퀴와 또는 선회되지 않는 바퀴들(14a,14b)용 회전축을 통하는 중심선이 차량(16)의 회전점(18)인 공동점에서 만나게 되며, 각각의 선회되는 바퀴(10a,10b,12a,12b,12c,12d,12e,12f)의 수직한 회전축(34)이 적어도 하나의 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b,24a,24b,24a',24b',24e',24f',22e,22f,24e,24f)를 갖추되, 상기 각 체인바퀴나 벨트풀리는 체인이나 벨트(26,28,30,38a,38b,28a,30a,26a)에 의해 다른 측면에 위치된 선회되는 바퀴(10a,10b,12a,12b,12c,12d,12e,12f)의 회전축(34)에 설치된 체인바퀴나 벨트풀리와 연결되어, 각편향이 선회되는 바퀴들 사이에 전달되도록 선회되는 바퀴를 조향하도록 된, 차량의 선회되는 바퀴(10a, 10b,12a,12b,12c,12d,12e,12f)용 조향기구에 있어서,

회전시 다른 각편향으로 지정되는 서로 연결된 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b ,24a,24b,24a',24b',24e',24f',22e,22f,24e,24f)는, 바퀴축이 평행할 때, 즉 차량 (16)이 앞으로 또는 뒤쪽으로 곧게 운행될 때 타원의 장축이 서로에 대해 임의의 각도로 위치되는 타원과 같은 형상으로 되는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항에 있어서, 상기 일련의 주행바퀴는 적어도 6개의 바퀴들, 즉 한쌍의 선회되고 조종가능한 앞바퀴(10a,10b)와, 적어도 한쌍의 선회되고 조종가능한 중간바퀴(12a,12b), 및 고정된 회전축(20')을 갖는 한쌍의 뒷바퀴(14a,14b)를 구비하고, 상기 조정가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b)의 회전반경은 항상 뒷바퀴 축(20')이나 뒷바퀴 축의 연장선(20)에 각각 위치된 중심에서 만나되,

회전이 일어나는 그 축(34') 주위에 있는 2개의 앞바퀴(10a,10b)의 회전축 (34)은 각각 2개의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,24a,22b,24b)를 구비하고, 제 1체인 또는 벨트(26)에 의해 제 1앞바퀴(10a)에 설치되고서 가장 위에 위치된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a)는 다른 앞바퀴(10b)에 설치되고 같은 높이에 위치된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22b)와 운동을 전달하도록 연결되어 있는 한편, 제 2체인 또는 벨트(28)에 의해 왼쪽 앞바퀴(10a)에 설치되고서 가장 아래에 위치된 체인바퀴나 벨트풀리(24a)는 왼쪽 중간바퀴(12a)에 설치되고 같은 높이에 위치된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(24a')와 운동을 전달하도록 연결되어 있고, 제 3체인 또는 벨트(30)에 의해 오른쪽 앞바퀴(10b)에 설치되고서 가장 아래에 위치된 체인바퀴나 벨트풀리(24b)는 오른쪽 중간바퀴(12b;도 10 참조)에 설치되고 같은 높이에 위치된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(24b')와 운동을 전달하도록 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항에 있어서, 상기 일련의 주행바퀴는 적어도 4개의 선회되는 바퀴 (10a,10b,12a,12b,12e,12f)와 또는 차량(16) 길이부의 중간에서 차량의 측면방향으로 연장하는 고정된 회전축 (20)을 갖는 한쌍의 바퀴(14a,14b)를 구비하되,

상기 모든 선회되고 조정가능한 바퀴들(10a,10b,12a,12b,12e,12f)은, 상기 차량이 선회되지 않는 바퀴들(14a,14b;도 7과, 도 8, 도 9, 도 9a, 및 도 12 참조)을 구비하면 고정된 회전축(20)과 일치하는 차량(16)의 측면 중심선에 위치된 회전반경에 대해 공동 회전중심(18)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 회전각은 180°이상이고, 순환하고 이동가능한 전동수단은 예컨대 치형벨트와 같은 벨트나 체인(26,28,30,32 ,36,38)의 형태로 되며, 상기 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b,22e,22f,24a, 24a',24a',24b,24b',24c,24c',24d,24d',24e,24e',24f,22f')는 치형벨트풀리 또는 체인바퀴(도 1 내지 도 12 참조)인 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 회전각은 180°보다 크지 않으며, 순환하고 이동가능한 전동수단은 벨트나 체인 또는 와이어이고, 타원형인 벨트풀리나 체인바퀴 또는 와이어풀리(로우프바퀴, 홈형바퀴)는 치형부가 없는 매끄러운 경로를 가지되, 상기 벨트나 체인 또는 와이어는 상기 경로(경로의 임의의 부분내에)의 점에서 타원형인 풀리에 매어져 있고, 상기 점(F;도 12 참조)은 항상 벨트나 체인 또는 와이어와 접촉되는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 앞으로 또는 뒤쪽으로 직진으로 운행할 때, 한쌍의 중간바퀴(12a,12b)에 설치된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(24a',24b')의 장축(Dm)은 서로 일직선으로(차량(16)의 세로축과 90°를 이루어) 되는 한편, 각각의 앞바퀴(10a,10b)에 대한 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리 (24a,24b;중간바퀴(12a,12b)의 체인바퀴나 벨트풀리(24a',24b')와 운동을 전달하는 체인 또는 벨트(28,30)에 의해 서로 연결된)의 장축(Dm)은 평행(또한, 차량(16)의 세로축에 평행;도 10과, 도 11, 도 12, 및 도 16 참조)한 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 앞쪽에 위치된 선회되고 조종가능한 바퀴(앞바퀴;10a,10b)에 설치되는 타원형인 체인벨트나 벨트풀리(22a,22b)의 장축(Ds)은 뒤쪽방향으로 서로에 대해 한점에 모이게 되되, 각각의 장축(Ds)은 이에 속하는 선회되고 조종가능한 바퀴(10a,10b)의 수직한 중심평면과 정확한 각도 (β)를 이루는(도 14 참조) 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 7항에 있어서, 상기 정확한 각도(β)는 대략 27°내지 37°(도 18 참조)인 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 8항에 있어서, 상기 정확한 각도(β)는 약 31.50°(도 14 참조)와 같은 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 앞바퀴(10a,10b)의 수직한 회전축(34')들 사이의 거리(A)와, 상기 회전축(34')들 사이의 선에서부터 이에 평행하고 앞바퀴들(10a,10b)의 임의의 조향방향으로 앞바퀴(10a,10b)의 회전중심선의 연장선들 사이의 공동 교차점(18)을 통과하는 선(20)까지의 거리(C)는 전동수단 (26)에 의해 서로 연결된 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b)의 장축과 단축 사이의 비율값(Ds/ds)에 대해 분석적으로 설명되는 비율로 되는 비율값(C/A)을 갖는 한편(도 14와 도 15 참조), 상기 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,22b)는 일정하고 동일한 크기인 기하학적으로 정확한 타원인 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 10항에 있어서, 상기 앞바퀴의 수직한 회전축(34')에서부터 차량의 같은 쪽에 있는 조종가능한 중간바퀴(12a,12b)의 수직한 회전축(34')까지의 거리(B)는 거리(C)에 대해 임의의 비율로 되되, 비율값(C/B)은 차량의 한쪽에서는 전동수단 (28)에 연결되고, 차량의 다른쪽에서는 중간바퀴(12a,12b)와 앞바퀴(10a,10b) 사이의 전동수단(30)에 연결되는 기하학적으로 정확한 타원(24a,24b;24a',24b')의 장축과 단축 사이의 비율값(Dm/dm)에 대해 분석적으로 설명되는 비율로 되는 한편, 공동 체인 또는 벨트에 연결된 2개의 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리는 일정하고 동일한 크기인 기하학적으로 정확한 타원을 이루며, 상기 분석적으로 설명되는 비율들 (Dm/dm 및 C/B)은 2개의 조종가능한 중간바퀴들(12a,12b) 사이의 거리(B₁)와, 가장 앞의 중간바퀴와 모든 선회되고 조종가능한 바퀴들의 교차점을 통과하는 선(20) 사이의 거리(C₁)에도 적용되는(도 16과 도 17 참조) 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 체인 또는 벨트 (26,28,30,32,36)는 마찰을 감소시키기 위해 구름접촉하는 이 체인 또는 벨트에 직접 걸리도록 된 2개의 작고 마주보는 바퀴나 홈형풀리(44a,44b;44a',44b')에 대해 운반부(40a,40b)의 형태인 자가조정 신축장치가 설치되고, 앞바퀴들(10a,10b) 사이의 체인 또는 벨트는 이 체인 또는 벨트(26)의 내부에 걸리는 홈형풀리(40b)가 설치되는 한편, 앞바퀴들(10a,10b)과 중간바퀴들(12a,12b) 사이의 체인 또는 벨트는 이 체인 또는 벨트(28,30)의 외부에 걸리는 홈형풀리(40a)가 설치되는(도 21과 도 22참조) 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 가압유체로 작동되는 피스톤 실린더(42a) 도는 유사한 작동부의 형태인 선형적으로 확장/수축가능한 작동수단이 제 1체인 또는 벨트(28)의 한끝에 구비되고, 대칭으로 인해 상응하는 작동부(42b)가 상기 제 1체인 도는 벨트(28)를 향하고 있는 제 2체인 또는 벨트(30;도 10 참조)에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 차량의 선회되고 조종가능한 바퀴들(10a,12a,12c)에 있는 각각의 수직한 회전축(34a,34c,34e)은 역회전가능한 전기 또는 유압모터(54a,54c,54e;도 24 참조)에 의해 작동되는 워엄(52a,52c,52e)과 함께 워엄바퀴(50a,50c,50e)로 이루어진 개별적인 회전작동부를 갖추는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 14항에 있어서, 상기 타원형인 체인바퀴 또는 벨트풀리는 체인 또는 벨트 (26,28,32)에 의해 서로 연결된 회전축(34a,34c,34e)에 자유로이 장착되고, 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리는 상기 워엄바퀴(50a,50c,50e)에서 축방향으로 미끄러지되, 그 위 또는 수직한 축(34a,34c,34e)상의 아암에 각각 전기 또는 유압스위치(전환스위치,반전기;56a,56c,56e)가 부착되며, 상기 스위치는 타원형인 체인바퀴나 벨트풀리(22a,24a,24c')가 수동핸들(58)에 의해 구동될 때 이들 체인바퀴나 벨트풀리에 의해 구동되도록 되어 있고, 상기 스위치는 풀리 또는 바퀴(10a,12a,12c)를 조향시키는 워엄(52a,52c,52e)의 모터(54a,54c,54e)를 구동시키도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.
제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 수직한 회전축(34a,34c,34e)에는 다수의 상호작용하는 타원형인 조향풀리가 장착되고 체인 또는 벨트에 의해 운동을 전달하도록 서로 연결되어 있으며, 상기 타원형인 조향풀리는, 예컨대 앞바퀴들(10a,10b)과 뒷바퀴들(14a,14b) 모두를 조향하거나 전체 차량의 측면주행을 제공하도록 조향하는 조향각도를 선택할 수 있도록 된 형상과 구조로 되어 있되, 선택하는 조향각도들 사이의 선택은 수동으로 또는 전기/기계적으로 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 선회되는 바퀴용 조향기구.