KR100881576B1 - 자동조향 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼륜 이상의 각종 자전거,오토바이,자동차등의 전방 2륜 혹은 후방 2륜 조향장치에서 조향핸들이 따로 없어도 프레임이 기울어지는 정도에 따라 자동으로 바퀴의 각도가 기울어짐과 동시에 조향각도 기울어지는 쪽으로 향하도록 하는 자동조향장치에 관한 것으로서,세로로 긴 직사각형 형태의 장방형 프레임의 전방 모서리에 네개의 원통형 액슬브라켓을 용접등으로 설치하고 각각에 사다리 모형의 액슬의 일단을 액슬체결 볼트와 너트로 흰지 체결하고,좌우 양측에 각각 상하 두개의 액슬의 타단을 공유하도록 상하에 한쌍의 액슬체결공을 가지는 액슬연결부재를 마찬가지로 액슬체결볼트와 너트로 흰지 체결하며,좌우의 아래쪽 액슬의 중앙부와 프레임의 전방 좌우 상측에 각각 고정설치된 평형유지장치 브라켓에 한쌍의 평형유지장치를 각각 평형유지장치 체결볼트와 너트로 체결하여 좌우의 액슬이 평형을 유지하도록 하고 하중을 받는쪽 액슬이 윗쪽으로 들어올려 지도록 구성하며,좌우 양측의 액슬연결부재 내측에 각각 한쌍의 상하 킹핀으로 너클을 흰지체결하고 각각의 너클 중앙부에 외측으로 바퀴샤프트를 설치하여 각각에 바퀴를 회전 가능하게 바퀴체결너트로 체결하며,아래쪽 킹핀의 하측에 키이로 고정되는 한쌍의 너클암을 각각 킹핀너트로 고정하며,프레임의 전방 하측에 아래쪽으로 연장설치된 스티어링바의 적당한 위치에 스티어링브라켓을 스티어링브라켓 고정볼트로 고정하고 스티어링 브라켓 좌우측의 로드엔드체결공과 양측 너클암의 로드엔드 체결공을 각각 한쌍의 로드엔드가 양단에 부착된 한쌍의 로드의 양단을 각각 로드엔드 체결 볼트 와 너트로 체결하여 구성하여 프레임이 기울어지면 프레임과 좌우측의 상하 액슬과 액슬연결부재가 사각형 링크를 구성하게되어 양측 바퀴가 프레임과 같은 기울기로 기울어짐과 동시에 프레임 하측에 연장설치된 스티어링바에 체결된 스티어링브라켓에 연결된 로드가 기울어지는 쪽의 너클암을 당기고 반대쪽은 밀게되어 프레임이 기울어지는 방향으로 차체가 회전하도록 하는 특징을 가진다.

프레임,액슬,스티어링바,스티어링 브라켓,너클암

Description

자동조향 장치{SELF STEERING APPRATUS}

본 발명은 삼륜 이상의 각종 자전거,오토바이,자동차의 전방 2륜 혹은 후방 2륜 조향장치에서 프레임이 기울어지는 정도에 따라 자동으로 바퀴의 각도가 기울어짐과 동시에 조향각도 기울어지는 쪽으로 향하도록 하는 자동조향장치에 관한 것이다.

종래의 조향장치는 양 손이나 양 발을 이용하여 직접 가고자하는 방향으로 방향전환을 하였다.

그러나, 종래의 조향장치는 양 손이나 양 발이 자유롭지 못한 단점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한것으로서,본 발명의 목적은 조향핸들이 없이 프레임이 기울어지는 정도에 따라 자동으로 바퀴의 각도가 기울어짐과 동시에 차체의 방향도 프레임이 기울어지는 쪽으로 향하도록 하는 자동조향장치를 제공 하는데 있다.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 세로로 긴 직사각형 형태의 장방형 프레임의 전방 모서리에 네개의 원통형 액슬브라켓을 용접등으로 설치하고 각각에 사다리 모형의 액슬의 일단을 액슬체결 볼트와 너트로 흰지 체결하고,좌우 양측에 각각 상하 두개의 액슬의 타단을 공유하도록 상하에 한쌍의 액슬체결공을 가지는 액슬연결부재를 마찬가지로 액슬체결볼트와 너트로 흰지 체결하며,좌우의 아래쪽 액슬의 중앙부와 프레임의 전방 좌우 상측에 각각 고정설치된 평형유지장치 브라켓에 한쌍의 평형유지장치를 각각 평형유지장치 체결볼트와 너트로 체결하여 좌우의 액슬이 평형을 유지하도록 하고 하중을 받는쪽 액슬이 윗쪽으로 들어올려 지도록 구성하며,좌우 양측의 액슬연결부재 내측에 각각 한쌍의 상하 킹핀으로 너클을 흰지체결하고 각각의 너클 중앙부에 외측으로 바퀴샤프트를 설치하여 각각에 바퀴를 회전 가능하게 바퀴체결너트로 체결하며,아래쪽 킹핀의 하측에 키이로 고정되 는 한쌍의 너클암을 각각 킹핀너트로 고정하며,프레임의 전방 하측에 아래쪽으로 연장설치된 스티어링바의 적당한 위치에 스티어링브라켓을 스티어링브라켓 고정볼트로 고정하고 스티어링 브라켓 좌우측의 로드엔드체결공과 양측 너클암의 로드엔드 체결공을 각각 한쌍의 로드엔드가 양단에 부착된 한쌍의 로드의 양단을 각각 로드엔드 체결 볼트와 너트로 체결하여 구성하여 프레임이 기울어지면 프레임과 좌우측의 상하 액슬과 액슬연결부재가 사각형 링크를 구성하게되어 양측 바퀴가 프레임과 같은 기울기로 기울어짐과 동시에 프레임 하측에 연장설치된 스티어링바에 체결된 스티어링브라켓에 연결된 로드가 기울어지는 쪽의 너클암을 당기고 반대쪽은 밀게되어 프레임이 기울어지는 방향으로 차체가 회전하는 특징을 가진다.

프레임 전방에 상하 한쌍의 액슬브라켓만을 설치하고 좌우의 액슬을 각각 일체형 부재로 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와같이 본 발명에 따른 자동조향장치는 조향핸들이 따로 없어도 양측 바퀴가 프레임과 같은 기울기로 기울어짐과 동시에 프레임 하측에 연장설치된 스티어링바에 체결된 스티어링브라켓에 연결된 로드가 기울어지는 쪽의 너클암을 당기고 반대쪽은 밀게되어 프레임이 기울어지는 방향으로 차체가 회전하는 특징을 가진다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 자동조향장치를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서,본 발명은 하기한 실시예에 한정하지 않고,이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

이하,본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명 하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동조향장치의 정면도 이고,도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동조향장치의 하면도 이고,도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임의 사시도 이고,도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스티어링브라켓의 사시도 이고,도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액슬의 사시도 이고,도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평형유지장치의 사시도 이고,도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 너클암부분의 분해도 이고,도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조향시의 동작을 나타낸 사시도이고,도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프레임과 액슬의 사시도 이다.

본 발명에 따른 제 1 실시예는 도 ㅣ,도 2에서 나타낸 바와같이 크게는 프레임(100)과 스티어링브라켓(105)과 두쌍의 액슬(111)과 한쌍의 평형유지장치(113)와 한쌍의 액슬연결부재(129)와 한쌍의 너클(120)과 두쌍의 킹핀(122)과 한쌍의 너클암(124)과 한쌍의 로드(110)와 한쌍의 바퀴(117)를 포함한다.

프레임(100)은 도 3에서 나타낸 바와같이 세로로 긴 직사각형 형태로 이루어진 부재의 전방 모서리에 각각 액슬체결공(112)을 가지는 네개의 액슬브라켓(103)을 모서리에 평행하게 용접등으로 설치하고 각각에 사다리 모형의 액슬(111)의 일단을 액슬체결 볼트와 너트(131)로 흰지 체결할 수 있도록 하고 전방 양측면 상측에 각각 평형유지장치체결공(102)을 가지는 평형유지장치브라켓(101)을 용접등으로 설치하고 하측에는 스티어링바(104)를 아래로 연장하여 용접등으로 부착하여 이루어지며, 프레임(100)의 후방부분의 구조는 생략 하기로 한다.

스티어링브라켓(105)은 도 4에서 나타낸 바와같이 중앙부에 상하로 상기 스티어링바(104)에 삽입 할 수 있는 스티어링브라켓 체결공(107)을 천설하고 측면 중앙부에는 스티어링브라켓 고정볼트공(108)을 천설하여 스티어링브라켓 고정볼트(106)로 스티어링바(104)의 적당한 위치에 고정 할 수 있도록 하고 좌우 양측에 각각 로드엔드베어링(109)을 체결 할 수 있는 한쌍의 로드엔드베어링 체결공(125)을 천설한다.

두쌍의 액슬(111)은 도 5에서 나타낸 바와같이 사다리형상의 부재로 이루어지는것이 바람직하며 양단에 각각 액슬체결공(112)을 가로로 관통하여 천설하고 좌우의 아래쪽 액슬(111)의 중앙부에는 프레임(100)의 평형유지장치브라켓(101)과 마찬가지로 각각 평형유지장치체결공(102)을 가지는 평형유지장치브라켓(101)을 용접등으로 부착하여 구성하며,각각의 일단에 설치된 액슬 체결공(112)과 상기 프레임(100)의 액슬체결공(112)을 각각 공유하여 액슬체결볼트,너트(131)로 흰지 체결한다.

한쌍의 평형유지장치(113)는 도 6에서 나타낸 바와같이 댐핑기능을 가지는 댐퍼(116)를 포함하고 텐션조절너트(115)로 평형유지장치 탄성부재(114)의 텐션을 조절 할 수 있는 기능을 가지고 양단에 각각 평형유지장치체결공(102)을 가지는 공지의 쇽압쇼바를 사용하는 것이 바람직하며,각각의 일단은 상기 프레임(100)의 평형유지장치체결공(102)에 각각의 타단은 상기 액슬(111)의 평형유지장치체결공(102)에 평형유지장치 체결볼트,너트(132)를 이용하여 흰지 체결한다.

한쌍의 액슬연결부재(129)는 도 7에서 나타낸 바와같이 상하에 각각 수평방향으로 액슬체결공(112)을 가지는 한쌍의 액슬브라켓(103)을 반달형 부재로 연결하고 부재 상하를 관통하여 킹핀 삽입공(130)을 천설하여 이루어지며,각각 상하측의 액슬체결공(112)에는 상기 상하 액슬(111)의 타단에 설치된 액슬체결공(112)을 공유하여 액슬체결볼트,너트(131)로 흰지 체결한다.

한쌍의 너클(120)은 도 7에서 나타낸 바와같이 상하로 긴 기둥형 부재의 상하로 킹핀 삽입공(130)을 천설하고 중앙부에는 외측으로 바퀴샤프트(118)를 고정 설치하고 좌우 양측의 상기 액슬연결부재(129) 내측에 각각 한쌍의 상하 킹핀(122)으로 너클(120)을 흰지체결 할 수 있도록하고 하측의 킹핀(122)은 측벽 하부에서 킹핀고정볼트(121)로 너클(120)과 하측의 킹핀(122)이 고정 될 수 있도록 구성한다.

좌우 각각 한쌍씩의 킹핀(122)은 도 7에서 나타낸 바와같이 상하 킹핀(122)의 모양을 달리하며 상측 킹핀(122)은 하단에 나사부가 있는 일반적인 볼트를 사용하고 하측 킹핀(122)은 하측에 키이홈(127)과 나사부를 형성하여 이루어지며 상기 한쌍의 너클(120) 중앙에 각각 킹핀(122)으로 회전 가능하게 체결한다.

한쌍의 너클암(124)은 도 7에서 나타낸 바와같이 회전시 좌우 바퀴의 회전각이 다르게 조향 될 수 있도록 중앙부가 일정한 각도로 구부러진 판재를 사용하는것이 바람직하며 일측에는 양측에 키이홈(127)을 가지는 킹핀삽입공(130)을 천설하여 너클암(124)과 키이(128)로 고정 될 수 있도록 하고 타측에는 판재 중심선을 따라 다수개의 로드엔드베어링 체결공(125)을 천설하여 프레임(100)이 기울어지는 각도가 일정하여도 조향각이 다르게 로드엔드 베어링(109)을 알맞은 위치에 결합 할 수 있도록 구성한다.

한쌍의 로드(110)는 도 1, 도 2에서 나타낸 바와같이 각각 연결부재 양단에 반대방향의 나사를 형성하여 마찬가지로 반대방향의 나사를 가지는 한쌍의 로드엔드 베어링(109)을 각각 체결하여 이루어지도록 하는것이 바람직하며,각각 일단의 로드엔드베어링(109)은 상기 너클암(124)의 로드엔드베어링 체결공(125)에 타단의 로드엔드 베어링(109)은 상기 스티어링브라켓(105) 양측의 로드엔드베어링 체결공(125)에 로드엔드체결볼트,너트(133)로 체결한다.

한쌍의 바퀴(117)는 도 1, 도 2에서 나타낸 바와같이 상기 한쌍의 너클(120)에 각각 설치된 한쌍의 바퀴샤프트(118)에 회전 가능하게 체결하고 각각 바퀴 체결너트(119)로 고정하며,차체 프레임(100)이 탑승자 몸의 좌우이동에 의하여 기울어 지거나 혹은 다른 외부의 힘에 의하여 기울어지면 프레임(100)과 좌우측의 상하 액슬(111)과 액슬연결부재(129)가 사각형 링크를 구성하게되어 양측 바퀴(117)가 프레임(100)과 같은 기울기로 기울어짐과 동시에 프레임(100) 하측에 연장설치된 스 티어링바(104)에 체결된 스티어링브라켓(105)에 연결된 로드(110)가 기울어지는 쪽의 너클암(124)을 당기고 반대쪽은 밀게되어 프레임(100)이 기울어지는 방향으로 차체가 회전하며,후방 2륜조향 방식에 적용하고자 할때는 프레임(100)을 180도 돌려서 적용하면 마찬가지의 효과를 나타내는 특징을 가진다.

본 발명에 따른 제 2 실시예는 도 9에서 나타낸 바와같이 프레임(200)에 상하 한쌍의 액슬브라켓(203)만을 구성하고 좌우 한쌍씩의 상측 액슬(211)과 하측 액슬(211)을 각각 일체화로 형성하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동조향장치의 정면도 이고,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동조향장치의 하면도 이고,

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프레임의 사시도 이고,

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스티어링브라켓의 사시도 이고,

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액슬의 사시도 이고,

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 평형유지장치의 사시도 이고,

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 너클암부분의 분해도 이고,

도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조향시의 동작을 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프레임과 액슬의 사시도 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100,200;프레임 101; 평형유지장치 브라켓

102; 평형유지장치 체결공 103,203;액슬브라켓

104; 스티어링바 105; 스티어링 브라켓

106; 스티어링브라켓 고정볼트 107; 스티어링브라켓 체결공

108; 스티어링브라켓 고정볼트공 109; 로드엔드 베어링

110; 로드 111,211;액슬

112; 액슬체결공 113; 평형유지장치

114; 평형유지장치 탄성부재 115; 텐션조절너트

116; 댐퍼 117; 바퀴

118; 바퀴샤프트 119; 바퀴체결너트

120; 너클 121; 킹핀고정볼트

122; 킹핀 123; 킹핀너트

124; 너클암 125; 로드엔드베어링 체결공

126; 너클암체결공 127; 키이홈

128; 키이 129; 액슬연결부재

130; 킹핀삽입공 131; 액슬체결볼트,너트

132; 평형유지장치체결볼트,너트 133; 로드엔드체결볼트,너트

Claims (8)

1. 자동조향장치에 있어서,

   프레임과;

   상기 프레임의 스티어링바에 고정되는 스티어링브라켓과;

   상기 프레임의 액슬체결공에 각각 흰지 체결되는 두쌍의 액슬과;

   각각 상기 프레임의 평형유지장치체결공과 상기 액슬의 평형유지장치체결공에 흰지 체결되는 한쌍의 평형유지장치와;

   상기 상하 액슬의 다른쪽 액슬체결공에 각각 흰지 체결되는 한쌍의 액슬연결부재와;

   상기 액슬연결부재에 상하 한쌍씩의 킹핀에 의하여 각각 흰지 체결되는 한쌍의 너클및 두쌍의 킹핀과;

   상기 한쌍의 하측 킹핀에 고정되는 한쌍의 너클암과;

   상기 한쌍의 너클에 각각 회전 가능하게 체결되는 한쌍의 바퀴를 포함하여 프레임의 기울기에 따라 로드가 너클암을 움직여 조향하며, 상기 평형유지장치가 프레임의 중심을 유지하도록 구성하여 프레임의 기울기에 따라 방향전환이 되는 것을 특징으로 하는 자동조향장치.
2. 제 1항에 있어서, 한쪽의 상측 킹핀과 하측 킹핀을 일체로 형성하고, 다른 쪽의 상측 킹핀과 하측 킹핀을 일체로 형성하는 것을 특징으로하는 자동조향장치.
3. 제 1항에 있어서,상기 너클과 너클암을 일체로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로하는 자동조향장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임에 상하 한쌍의 액슬브라켓만을 구성하고, 상측에 있는 한 쌍의 상측 액슬을 일체화하고 하측에 있는 한 쌍의 하측 액슬을 일체로 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동조향장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 자동조향장치를 각종 자동차에 적용하는 것을 특징으로 하는 자동조향장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동조향장치를 각종 오토바이에 적용하는 것을 특징으로 하는 자동조향장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동조향장치를 각종 자전거에 적용하는 것을 특징으로 하는 자동조향장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동조향장치를 각종 동력장치를 부착한 겸용 자전거에 적용하는 것을 특징으로 하는 자동조향장치.

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