KR102180336B1 - 자동차의 조향장치 - Google Patents

Abstract

협소한 공간에서 주차가 용이하고, 주행 중 선회반경이 축소되는 자동차의 조향장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치는, 제1 모터와, 상기 제1 모터의 구동력에 의해 회전되는 제1 동력전달부와, 우측단은 상기 제1 동력전달부의 좌측단에 나사결합되고, 좌측단은 좌측 휠에 배치된 너클과 링크결합되며, 상기 제1 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 좌측 타이로드와, 제2 모터와, 상기 제2 모터의 구동력에 의해 회전되는 제2 동력전달부와, 좌측단은 상기 제2 동력전달부의 우측단에 나사결합되고, 우측단은 우측 휠에 배치된 너클과 링크결합되며, 상기 제2 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 우측 타이로드를 포함한다.

Description

자동차의 조향장치{STEERING APPARATUS FOR AN AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차의 조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 내부에 상기 휠을 회전시키는 인휠모터가 설치된 자동차의 조향장치에 관한 것이다.

화석연료가 고갈되어 감에 따라 휘발유, 경유 등과 같은 화석연료를 사용하는 차량 대신에 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 전기 자동차의 개발이 이루어지고 있다.

전기 자동차는 충전 배터리에 저장된 전기 에너지만을 이용하여 모터를 구동하는 순수 전기 차량, 광전지를 이용하여 모터를 구동하는 태양전지 차량, 수소연료를 사용하는 연료전지를 이용하여 모터를 구동하는 연료전지 차량, 화석연료를 이용하여 엔진을 구동하고 전기를 이용하여 모터를 구동함으로써 엔진과 모터를 병용하는 하이브리드 차량 등으로 구분된다.

일반적으로 인휠 모터(In-Wheel Motor)는 전기 자동차와 같이 전기를 동력원으로 사용하는 자동차에 사용되는 기술로서, 가솔린 또는 디젤 자동차에서의 엔진-미션-구동축을 통한 동력 전달에 의해 바퀴가 회전 구동하는 방식과는 달리, 휠의 림 내부에 배치되는 모터에 의해 동력이 휠에 직접 전달되도록 하는 기술이다.

따라서 인휠 모터를 적용하는 경우 엔진, 변속기나 차동기어와 같은 구동 및 동력전달장치를 생략할 수 있어 차량의 무게를 감소시킬 수 있으며, 동력전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 협소한 공간에서 주차가 용이하고, 주행 중 선회반경이 축소되는 자동차의 조향장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치는, 제1 모터와, 상기 제1 모터의 구동력에 의해 회전되는 제1 동력전달부와, 우측단은 상기 제1 동력전달부의 좌측단에 나사결합되고, 좌측단은 좌측 휠에 배치된 너클과 링크결합되며, 상기 제1 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 좌측 타이로드와, 제2 모터와, 상기 제2 모터의 구동력에 의해 회전되는 제2 동력전달부와, 좌측단은 상기 제2 동력전달부의 우측단에 나사결합되고, 우측단은 우측 휠에 배치된 너클과 링크결합되며, 상기 제2 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 우측 타이로드를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 자동차의 조향장치는, 피봇턴 및 평행이동이 가능하여 협소한 공간에서도 자동차를 턴시켜 주차가 가능해지는 효과가 있다.

또한, 주행 중 선회(좌회전 또는 우회전)시에 선회반경이 축소되는 효과도 있다.

또한, 주행 중 차체가 주행방향을 그대로 유지한 채로 옆차선으로 대각선 이동이 가능해지는 효과도 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치되는 휠을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치를 나타내는 개념도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터 및 제2 모터가 동시에 일방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터 및 제2 모터가 동시에 도 4와 반대방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터가 일방향으로 회전 구동된 후 멈춘 상태에서, 제2 모터가 반대방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터가 도 6과 반대방향으로 회전 구동된 후 멈춘 상태에서, 제2 모터가 제1 모터와 반대방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 피봇 좌회전할 때를 나타내는 도면,
도 9는 도 8의 적용사례를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 피봇 우회전할 때를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 좌측으로 평행 이동할 때를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 우측으로 평행 이동할 때를 나타내는 도면,
도 13은 도 12의 적용사례를 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 좌측으로 선회할 때를 나타내는 도면,
도 15는 도 14의 적용사례를 나타내는 도면,
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 우측으로 선회할 때를 나타내는 도면,
도 17은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 좌측으로 동위상 이동할 때를 나타내는 도면,
도 18은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 우측으로 동위상 이동할 때를 나타내는 도면,
도 19는 도 18의 적용사례를 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 주행장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치되는 휠을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치되는 휠(1)의 림부 내부에는 인휠모터(3)와, 감속기(5)가 설치된다.

인휠모터(3)는 휠(1)이 회전될 수 있도록 구동력을 발생시킨다. 인휠모터(3)는 모터 하우징(3a)과, 모터 하우징(3a)의 내측에 결합된 스테이터(3b)와, 스테이터(3b)의 내부에 회전가능하게 배치되는 로터(3c)와, 로터(3c)의 가운데를 관통하여 로터(3c)에 고정됨으로써 로터(3c)와 함께 회전되는 로터축(3d)을 포함한다.

감속기(5)는 인휠모터(3)의 회전속도를 감속시켜 구동력을 증폭시킨다. 감속기(5)는 로터축(3d)에 스플라인 결합되어 로터축(3d)과 함께 회전되는 선기어(5a)와, 선기어(5a)와 맞물린 채로 선기어(5a)의 둘레를 따라 복수 배치되는 피니언기어(5b)와, 내측은 복수의 피니언기어(5b)와 맞물리고, 외측은 모터 하우징(3a)에 고정된 링기어(5c)와, 복수의 피니언기어(5b)와 결합되어 함께 회전되는 캐리어축(5d)을 포함한다.

휠(1)의 내측에는 허브(7)가 가운데에 고정 결합된다. 허브(7)는 캐리어축(5d)과 스플라인 결합된다. 따라서, 인휠모터(3)의 로터(3d)가 회전되면 휠(1)이 회전될 수 있게 된다. 여기서, 인휠모터(3)는 컨트롤러(미도시)에 의해 회전 및 역회전이 가능함으로써, 휠(1)을 전방으로 회전시키거나 후방으로 회전시킬 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치되는 자동차에는 휠(1)이 네 개가 구비된다. 이하, 설명의 이해를 위해 휠(1)은 전방 좌측 휠(300), 전방 우측 휠(400), 후방 좌측 휠(500) 및 후방 우측 휠(600)로 구분하여 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 적용되는 자동차에는, 전방 좌측 휠(300), 전방 우측 휠(400), 후방 좌측 휠(500) 및 후방 우측 휠(600)에 모두 상기와 같은 인휠모터(3) 및 감속기(5)가 설치되어 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치를 나타내는 개념도, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치를 나타내는 단면도, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터 및 제2 모터가 동시에 일방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터 및 제2 모터가 동시에 도 4와 반대방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터가 일방향으로 회전 구동된 후 멈춘 상태에서, 제2 모터가 반대방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치에서 제1 모터가 도 6과 반대방향으로 회전 구동된 후 멈춘 상태에서, 제2 모터가 제1 모터와 반대방향으로 회전 구동되는 경우를 나타내는 도면이다.

도 2 내지 도 7를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치(100)는, 제1 모터(10)와, 제1 모터(10)의 구동력에 의해 회전되는 제1 동력전달부(20)와, 우측단은 제1 동력전달부(20)의 좌측단에 나사결합되고, 좌측단은 좌측 휠(300)에 배치된 너클(350)과 링크결합되며, 제1 동력전달부(20)의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 좌측 타이로드(30)와, 제2 모터(40)와, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 회전되는 제2 동력전달부(50)와, 좌측단은 제2 동력전달부(50)의 우측단에 나사결합되고, 우측단은 우측 휠(400)에 배치된 너클(450)과 링크결합되며, 제2 동력전달부(50)의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 우측 타이로드(60)를 포함한다.

제1 모터(10), 제1 동력전달부(20), 제2 모터(40) 및 제2 동력전달부(50)는 외부 케이스(9) 내에 수용된다. 외부 케이스(9)는 내부로 이물질이 들어가지 않도록 하여, 제1 모터(10), 제1 동력전달부(20), 제2 모터(40) 및 제2 동력전달부(50)를 보호한다.

제1 모터(10), 제1 동력전달부(20), 좌측 타이로드(30), 제2 모터(40), 제2 동력전달부(50) 및 우측 타이로드(60)를 포함하는 구성을 통해, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 자동차가 피봇 턴(Pivot Turn)을 할 수 있게 되고, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 자동차가 평행 이동을 할 수 있게 되며, 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이 자동차가 선회 턴 시에 선회반경이 축소되고, 도 17 내지 도 19에 도시된 바와 같이 자동차가 차체는 주행방향을 그대로 유지한 채로 옆차선으로 대각선 이동되어 차선변경을 할 수 있게 된다.

자세히 살펴보면, 좌측 타이로드(30)의 우측단 외측 둘레면에는 나사산이 형성되고, 제1 동력전달부(20)의 좌측단 내측 둘레면에는 나사산이 형성되어, 좌측 타이로드(30)의 우측단은 제1 동력전달부(20)의 좌측단 내부에 나사결합된다. 물론, 좌측 타이로드(30)의 우측단이 직경이 더 크게 형성되고, 내부가 빈 구조로 형성된다면, 좌측 타이로드(30)의 우측단 내측 둘레면에 나사산이 형성되고, 제2 동력전달부(20)의 좌측단 외측 둘레면에 나사산이 형성되어, 제2 동력전달부(20)의 좌측단이 좌측 타이로드(30)의 우측단 내부에 나사결합될 수도 있다.

우측 타이로드(60)의 좌측단 외측 둘레면에는 나사산이 형성되고, 제2 동력전달부(50)의 우측단 내측 둘레면에는 나사산이 형성되어, 우측 타이로드(60)의 좌측단은 제2 동력전달부(50)의 우측단 내부에 나사결합된다. 물론, 우측 타이로드(60)의 좌측단이 직경이 더 크게 형성되고, 내부가 빈 구조로 형성된다면, 우측 타이로드(60)의 좌측단 내측 둘레면에 나사산이 형성되고, 제2 동력전달부(50)의 우측단 외측 둘레면에 나사산이 형성되어, 제2 동력전달부(50)의 우측단이 우측 타이로드(60)의 좌측단 내부에 나사결합될 수도 있다.

제1 동력전달부(20)의 좌측단에 형성되는 나사산과, 제2 동력전달부(50)의 우측단에 형성되는 나사산은 동일한 방향으로 형성된다. 또한, 좌측 타이로드(30)의 우측단에 형성되는 나사산과, 우측 타이로드(60)의 좌측단에 형성되는 나사산은 동일한 방향으로 형성된다.

따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동일한 방향으로 회전 구동되는 경우, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)는 동일한 방향으로 이동된다. 여기서는, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 동일한 방향으로 이동된다.

즉, 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 도 4에 도시된 바와 같이 동시에 아래로 회전되면, 좌측 타이로드(30)의 우측단은 제1 동력전달부(20)의 내부로 삽입되고, 우측 타이로드(60)의 좌측단은 제2 동력전달부(50)로부터 인출된다. 또한, 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 도 5에 도시된 바와 같이 동시에 위로 회전되면 좌측 타이로드(30)의 우측단은 제1 동력전달부(20)로부터 인출되고, 우측 타이로드(60)의 좌측단은 제2 동력전달부(50)의 내부로 삽입된다.

또한, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 서로 반대 방향으로 회전 구동되는 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)는 서로 반대방향으로 이동된다. 여기서는, 제1 모터(10)가 먼저 회전 구동되어 좌측 타이로드(30)가 먼저 이동된 후, 제1 모터(10)의 회전 구동이 멈춰서 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 한 후, 제2 모터(40)가 제1 모터(10)와 반대 방향으로 회전 구동되어 우측 타이로드(60)가 좌측 타이로드(30)와 반대 방향으로 이동된다.

제1 모터(10)는, 제1 모터 하우징(12)과, 제1 모터 하우징(12) 내에 고정되는 제1 스테이터(14)와, 제1 스테이터(14) 내에 제1 스테이터(14)와 이격된 채로 배치되는 제1 로터코어(16)와, 제1 로터코어(16)의 내측에 고정되는 제1 로터(18)를 포함한다. 제1 모터(10)에 전류가 인가되면 제1 스테이터(14) 및 제1 로터코어(16) 사이에 형성되는 자기장에 의해 제1 로터(18)가 회전하게 된다. 따라서, 제1 로터(18)는 제1 동력전달부(20)를 회전시킬 수 있다.

물론, 제2 모터(40)는 제1 모터(10)와 동일한 구성으로 형성된다. 즉, 제2 모터(40)는, 제2 모터 하우징(42)과, 제2 모터 하우징(42) 내에 고정되는 제2 스테이터(44)와, 제2 스테이터(44) 내에 제2 스테이터(44)와 이격된 채로 배치되는 제2 로터코어(46)와, 제2 로터코어(46)의 내측에 고정되는 제2 로터(48)를 포함한다. 제2 모터(40)에 전류가 인가되면 제2 스테이터(44) 및 제2 로터코어(46) 사이에 형성되는 자기장에 의해 제2 로터(48)가 회전하게 된다. 따라서, 제2 로터(48)는 제2 동력전달부(50)를 회전시킬 수 있다.

제1 동력전달부(20)는 좌우로 길게 형성되어 제1 로터(18) 및 제2 로터(48)의 가운데를 관통한다. 제1 동력전달부(20)는 좌측단이 제1 모터 하우징(12)로부터 돌출되어 배치되고, 우측단은 제2 모터 하우징(42)을 관통한 후 제2 동력전달부(50)의 내부로 삽입된다.

제1 로터(18)는 제1 동력전달부(20)의 외측 둘레면에 고정되어, 제1 로터(18)가 회전 구동되는 경우 제1 동력전달부(20)가 회전될 수 있도록 한다. 그리고, 제2 로터(48)의 가운데는 제1 동력전달부(20)의 외측 둘레면으로부터 이격된다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 로터(18)가 위로 회전 구동되어 제1 동력전달부(20)가 위로 회전되면, 좌측 타이로드(30)의 우측단이 제1 동력전달부(20)로부터 인출된다. 이후, 제1 로터(18)의 회전 구동이 멈춰서 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 한다. 이후, 제2 로터(48)가 아래로 회전 구동되어 제2 동력전달부(50)가 아래로 회전되면, 우측 타이로드(60)의 좌측단이 제2 동력전달부(50)로부터 인출된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 로터(18)가 아래로 회전되어 제1 동력전달부(20)가 아래로 회전되면, 좌측 타이로드(30)의 우측단이 제1 동력전달부(20)의 내부로 삽입된다. 이후, 제1 로터(18)의 회전 구동이 멈춰서 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 한다. 이후, 제2 로터(48)가 위로 회전되어 제2 동력전달부(50)가 위로 회전되면, 우측 타이로드(60)의 좌측단이 제2 동력전달부(50)의 내부로 삽입된다.

제2 동력전달부(50)는, 제1 동력전달부(20)의 우측단에 결합된 선기어(52)와, 선기어(52)와 맞물리고 제2 로터(48)와 결합되어 회전되는 피니언기어(54)와, 피니언기어(54)와 맞물리고 우측단이 우측 타이로드(60)의 좌측단과 나사결합되는 링기어(56)를 포함한다.

피니언기어(54)는 선기어(52) 및 링기어(56) 사이에 배치되며, 선기어(52)의 둘레를 따라 복수로 구비됨이 바람직하다.

링기어(56)는 내측 둘레면에 기어치가 형성되어 피니언기어(54)와 맞물릴 수 있다.

링기어(56)는 선기어(52) 및 피니언기어(54)가 내부에 배치될 수 있도록 좌측단의 직경이 우측보다 크게 형성된다. 따라서, 링기어(56)의 우측단은 링기어(56)의 좌측단에서 돌출된 형상이 된다.

그런데, 링기어(56)는 회전 가능하게 배치되어 있다. 따라서, 제2 모터(40)가 회전 구동되어 피니언기어(54)가 회전될 때 선기어(52)가 회전된다면, 링기어(56)는 회전될 수 없다. 따라서, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)를 서로 반대방향으로 이동시키고자 할 경우, 제1 모터(10)가 먼저 회전 구동되어 좌측 타이로드(30)를 이동시킨 후, 제1 모터(10)가 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 하여 선기어(52)가 회전되지 않도록 한 후에, 제2 모터(40)를 제1 모터(10)와 반대방향으로 회전 구동되도록 하여, 링기어(56)가 제1 동력전달부(20)와 반대방향으로 회전되도록 함으로써, 우측 타이로드(60)를 좌측 타이로드(30)와 반대방향으로 이동시킬 수 있게 된다.

좌측 타이로드(30)는 로드(32)와 링크부재(34)를 포함한다. 로드(32)는 제1 동력전달부(20)에 나사결합되어, 제1 동력전달부(20)의 회전방향에 따라 좌우로 이동된다. 링크부재(34)는 로드(32)에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 타단은 너클(350)에 회전 가능하게 결합된다.

본 실시예에서 좌측 타이로드(30)는 링크부재(34)의 일단을 로드(32)에 회전가능하게 결합하는 벨로우즈(Bellows;36)를 더 포함한다. 벨로우즈(36)는 길이변화가 가능하며 회전이 가능하다.

우측 타이로드(60)는 좌측 타이로드(30)와 동일한 구성으로 형성된다. 즉, 우측 타이로드(60)는 로드(62)와 링크부재(64)를 포함한다. 로드(62)는 제2 동력전달부(50)에 나사결합되어, 제2 동력전달부(50)의 회전방향에 따라 좌우로 이동된다. 링크부재(64)는 로드(62)에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 타단은 너클(450)에 회전 가능하게 결합된다.

본 실시예에서는 우측 타이로드(60)는 링크부재(64)의 일단을 로드(62)에 회전가능하게 결합하는 벨로우즈(66)를 더 포함한다. 벨로우즈(66)는 길이변화가 가능하며 회전이 가능하다.

좌측 휠(300)에 배치된 너클(350)은 좌측 휠(300)의 중심으로부터 일측으로 이격된 채로 좌측 휠(300)에 결합되고, 우측 휠(400)에 배치된 너클(450)은 우측 휠(300)의 중심으로부터 일측으로 이격된 채로 우측 휠(400)에 결합된다. 본 실시예에서는 좌측 휠(300)에 배치된 너클(350)이 좌측 휠(300)의 중심으로부터 후방으로 이격된 채로 좌측 휠(300)에 결합되고, 우측 휠(400)에 배치된 너클(450)도 우측 휠(400)의 중심으로부터 후방으로 이격된 채로 우측 휠(400)에 결합된 상태이다.

따라서, 도 2와 같은 상태에서 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 모두 우측으로 이동되면, 도 4에 도시된 바와 같이 좌우측 휠(300,400)의 전방이 모두 좌측을 향하게 된다.

또한, 도 2와 같은 상태에서 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 모두 좌측으로 이동되면, 도 5에 도시된 바와 같이 좌우측 휠(300,400)의 전방이 모두 우측을 향하게 된다.

또한, 도 2와 같은 상태에서 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동되고 우측 타이로드(60)가 우측으로 이동되면, 도 6에 도시된 바와 같이 좌측 휠(300)의 전방은 우측을 향하게 되고, 우측 휠(400)의 전방은 좌측을 향하게 된다. 이러한 상태에서 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 더욱 이동되고 우측 타이로드(60)가 우측으로 더욱 이동되면, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 좌우측 휠(300,400)이 90도로 방향이 바뀔 수 있게 된다.

또한, 도 2와 같은 상태에서 좌측 타이로드(30)가 우측으로 이동되고 우측 타이로드(60)가 좌측으로 이동되면, 도 7에 도시된 바와 같이 좌측 휠(300)의 전방은 좌측을 향하게 되고, 우측 휠(400)의 전방은 우측을 향하게 된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 피봇 좌회전할 때를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치(100)는, 자동차(1000)에 두 개가 설치된다. 설명의 이해를 위해, 자동차(1000)의 전방에 설치되는 자동차의 조향장치(100)를 제1 조향장치(100)라 하고, 자동차(1000)의 후방에 설치되는 자동차의 조향장치(100)를 제2 조향장치(200)라 하여 설명하기로 한다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치(100)는, 자동차(1000)의 전방 좌측 휠(300)에 배치된 너클(350)과, 자동차(1000)의 전방 우측 휠(400)에 배치된 너클(450)에 연결되는 제1 조향장치(100)와, 자동차(1000)의 후방 좌측 휠(500)에 배치된 너클(550)과, 자동차(1000)의 후방 우측 휠(600)에 배치된 너클(650)에 연결되는 제2 조향장치(200)를 포함한다. 제1 조향장치(100) 및 제2 조향장치(200)는 모든 구성 및 작용이 동일하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치(100)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

첫 번째로, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치(100)가 설치된 자동차(1000)가 피봇 턴(Pivot Turn)하는 것에 대해 도 8 내지 도 10을 참조하여 살펴보기로 한다. 여기서, 상기 피봇 턴은 자동차(1000)가 정차한 상태에서 상하방향의 회전축을 중심으로 좌회전하거나 우회전하는 것을 의미한다.

도 9는 도 8의 적용사례를 나타내는 도면, 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 피봇 우회전할 때를 나타내는 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 자동차(1000)가 피봇 좌회전 하고자 할 경우, 자동차(1000)가 정차한 상태에서 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전되어 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 우측 타이로드(50)가 우측으로 이동된다. 따라서, 전방 좌측 휠(300)의 전방은 우측을 향하게 되고, 전방 우측 휠(400)의 전방은 좌측을 향하게 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전된다. 이 때 제1 동력전달부(20)는 제1 조향장치(100)에 배치된 제1 동력전달부(20)와 반대방향으로 회전된다. 따라서, 좌측 타이로드(30)가 우측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 제1 동력전달부(20)와 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 좌측으로 이동된다. 따라서, 후방 좌측 휠(500)의 전방은 좌측을 향하게 되고, 후방 우측 휠(600)의 전방은 우측을 향하게 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300)이 후방으로 회전되고, 전방 우측 휠(400)이 전방으로 회전되며, 후방 좌측 휠(500)이 후방으로 회전되고, 후방 우측 휠(600)이 전방으로 회전되면, 자동차(1000)는 피봇 좌회전된다. 따라서, 도 9의 (a)도에 도시된 바와 같이 자동차(1000)가 정차한 상태에서 그대로 피봇 좌회전한 후, 도 9의 (b)도에 도시된 바와 같이 후진하여 주차공간에 주차할 수 있게 된다.

도 10을 참조하면, 자동차(1000)가 피봇 우회전 하고자 할 경우, 제1 조향장치(100) 및 제2 조향장치(200)는 상술한 자동차(1000)가 피봇 좌회전 할 때와 동일하게 구동된다. 다만, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 회전방향이 다를 뿐이다.

즉, 자동차(1000)가 피봇 우회전 하고자 할 경우, 자동차(1000)가 정차한 상태에서, 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전되어 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 우측 타이로드(50)가 우측으로 이동된다. 따라서, 전방 좌측 휠(300)의 전방은 우측을 향하게 되고, 전방 우측 휠(400)의 전방은 좌측을 향하게 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전된다. 이 때 제1 동력전달부(20)는 제1 조향장치(100)에 배치된 제1 동력전달부(20)와 반대방향으로 회전된다. 따라서, 좌측 타이로드(30)가 우측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 제1 동력전달부(20)와 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 좌측으로 이동된다. 따라서, 후방 좌측 휠(500)의 전방은 좌측을 향하게 되고, 후방 우측 휠(600)의 전방은 우측을 향하게 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300)이 전방으로 회전되고, 전방 우측 휠(400)이 후방으로 회전되며, 후방 좌측 휠(500)이 전방으로 회전되고, 후방 우측 휠(600)이 후방으로 회전되면, 자동차(1000)는 피봇 우회전된다. 따라서, 자동차(1000)가 정차한 상태에서 피봇 우회전한 후, 도 9와 반대방향으로 후진하여 주차공간에 주차할 수 있게 된다.

두 번째로, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치(100)가 설치된 자동차가 평행 이동하는 것에 대해 도 11 내지 도 13을 참조하여 살펴보기로 한다. 여기서, 상기 평행 이동은 자동차가 정차한 상태에서 그대로 좌측으로 이동하거나 그대로 우측으로 이동하는 것을 의미한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 좌측으로 평행 이동할 때를 나타내는 도면, 도 12는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 우측으로 평행 이동할 때를 나타내는 도면, 도 13은 도 12의 적용사례를 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 자동차(1000)가 좌측으로 평행이동 하고자 할 경우, 자동차(1000)가 정차한 상태에서 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전되어 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 우측으로 이동된다. 여기서는, 앞서 설명한 자동차(1000)가 피봇턴하는 경우보다는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 더 긴 시간동안 회전 구동된다. 따라서, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 더 많이 이동되어, 전방 좌측 휠(300)은 시계방향으로 90도로 회전된 상태가 되고, 전방 우측 휠(400)은 반시계방향으로 90도로 회전된 상태가 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 조향장치와 동일하게 구동된다. 즉, 제2 조향장치(200)는, 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전되어 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 우측으로 이동된다. 여기서는, 앞서 설명한 자동차(1000)가 피봇턴하는 경우보다는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 더 긴 시간동안 회전 구동된다. 따라서, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 더 많이 이동되어, 후방 좌측 휠(500)은 시계방향으로 90도로 회전된 상태가 되고, 후방 우측 휠(600)은 반시계방향으로 90도로 회전된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300)이 후방으로 회전되고, 전방 우측 휠(400)이 전방으로 회전되며, 후방 좌측 휠(500)이 후방으로 회전되고, 후방 우측 휠(600)이 전방으로 회전되면, 자동차(1000)는 좌측으로 평행 이동하게 된다. 따라서, 자동차(1000)가 정차한 상태에서 그대로 좌측으로 평행 이동하여 도 13과 반대방향의 주차공간에 주차할 수 있게 된다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 자동차(1000)가 우측으로 평행이동 하고자 할 경우, 제1 조향장치(100) 및 제2 조향장치(200)는 상술한 자동차(1000)가 좌측으로 평행이동 하고자 할 때와 동일하게 구동된다. 다만, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 회전방향이 다를 뿐이다.

즉, 자동차(1000)가 우측으로 평행이동 하고자 할 경우, 자동차(1000)가 정차한 상태에서, 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전되어 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 우측으로 이동된다. 여기서는, 앞서 설명한 자동차(1000)가 피봇턴하는 경우보다는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 더 긴 시간동안 회전 구동된다. 따라서, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 더 많이 이동되어, 전방 좌측 휠(300)은 시계방향으로 90도로 회전된 상태가 되고, 전방 우측 휠(400)은 반시계방향으로 90도로 회전된 상태가 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 조향장치와 동일하게 구동된다. 즉, 제2 조향장치(200)는, 제1 모터(10)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20)가 회전되어 좌측 타이로드(30)가 좌측으로 이동된다. 이후, 제1 모터(10)의 구동이 멈춤으로써 제1 동력전달부(20)가 회전되지 않도록 고정된다. 이후, 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제2 동력전달부(50)가 반대방향으로 회전되어 우측 타이로드(60)가 우측으로 이동된다. 여기서는, 앞서 설명한 자동차(1000)가 피봇턴하는 경우보다는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 더 긴 시간동안 회전 구동된다. 따라서, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 더 많이 이동되어, 후방 좌측 휠(500)은 시계방향으로 90도로 회전된 상태가 되고, 후방 우측 휠(600)은 반시계방향으로 90도로 회전된 상태가 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300)이 전방으로 회전되고, 전방 우측 휠(400)이 후방으로 회전되며, 후방 좌측 휠(500)이 전방으로 회전되고, 후방 우측 휠(600)이 후방으로 회전되면, 자동차(1000)는 우측으로 평행 이동하게 된다. 따라서, 도 13의 (a)도에 도시된 바와 같이 자동차(1000)가 정차한 상태에서 그대로 우측으로 평행 이동하여, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 주차공간에 주차할 수 있게 된다.

세 번째로, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 선회 턴하는 것에 대해 도 14 내지 도 16을 참조하여 살펴보기로 한다. 여기서, 상기 선회 턴은 자동차가 주행하는 상태에서 좌회전하거나 우회전하는 것을 의미한다.

도 14는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 좌측으로 선회할 때를 나타내는 도면, 도 15는 도 14의 적용사례를 나타내는 도면, 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 우측으로 선회할 때를 나타내는 도면이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 자동차(1000)가 주행 도중 좌측으로 선회 하고자 할 경우, 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 우측으로 이동된다. 따라서, 전방 좌측 휠(300)의 전방과 전방 우측 휠(400)의 전방은 동시에 좌측을 향하게 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 여기서는, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 제1 조향장치(100)에 배치된 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)와 반대방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 좌측으로 이동된다. 따라서, 후방 좌측 휠(500)의 전방과 후방 우측 휠(600)의 전방은 동시에 우측을 향하게 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300), 전방 우측 휠(400), 후방 좌측 휠(500) 및 후방 우측 휠(600)이 모두 전방으로 회전되면, 자동차(1000)는 도 15에 도시된 바와 같이 좌측으로 선회하게 된다. 여기서는, 전방 휠(300,400)과 후방 휠(500,600)의 방향이 서로 반대방향을 향하고 있기 때문에 선회반경이 축소되는 효과가 있다.

도 16을 참조하면, 자동차(1000)가 주행 도중 우측으로 선회 하고자 할 경우, 제1 조향장치(100) 및 제2 조향장치(200)는 상술한 자동차(1000)가 주행 도중 좌측으로 선회 하고자 할 경우에 비해 반대로 구동된다.

즉, 자동차(1000)가 주행 도중 우측으로 선회하고자 할 경우, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 좌측으로 이동된다. 따라서, 전방 좌측 휠(300)의 전방과 전방 우측 휠(400)의 전방은 동시에 우측을 향하게 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 여기서는, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 제1 조향장치(100)에 배치된 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)와 반대방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 우측으로 이동된다. 따라서, 후방 좌측 휠(500)의 전방과 후방 우측 휠(600)의 전방은 동시에 좌측을 향하게 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300), 전방 우측 휠(400), 후방 좌측 휠(500) 및 후방 우측 휠(600)이 모두 전방으로 회전되면, 자동차(1000)는 도 15와 반대방향인 우측으로 선회하게 된다. 여기서도, 전방 휠(300,400)과 후방 휠(500,600)의 방향이 서로 반대방향을 향하고 있기 때문에 선회반경이 축소되는 효과가 있다.

네 번째로, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 동위상 이동하는 것에 대해 도 17 내지 도 19를 참조하여 살펴보기로 한다. 여기서, 상기 동위상 이동은 자동차가 주행하는 상태에서 좌측으로 대각선 이동하거나 우측으로 대각선 이동하는 과정에서 차체는 주행방향을 그대로 유지한 채로 대각선 이동하는 것을 의미한다.

도 17은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 좌측으로 동위상 이동할 때를 나타내는 도면, 도 18은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 조향장치가 설치된 자동차가 우측으로 동위상 이동할 때를 나타내는 도면, 도 19는 도 18의 적용사례를 나타내는 도면이다.

도 17을 참조하면, 자동차(1000)가 주행 도중 좌측으로 동위상 이동 하고자 할 경우, 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 우측으로 이동된다. 따라서, 전방 좌측 휠(300)의 전방과 전방 우측 휠(400)의 전방은 동시에 좌측을 향하게 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 조향장치(100)와 동일하게 구동된다. 즉, 제2 조향장치(200)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 우측으로 이동된다. 따라서, 후방 좌측 휠(500)의 전방과 전방 우측 휠(600)의 전방은 동시에 좌측을 향하게 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300), 전방 우측 휠(400), 후방 좌측 휠(500) 및 후방 우측 휠(600)이 모두 전방으로 회전되면, 자동차(1000)는 차체는 주행방향을 그대로 유지한 채로 도 19와 반대방향인 좌측으로 대각선 이동되어, 좌측 차선으로 차선변경을 할 수 있게 된다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 자동차(1000)가 주행 도중 우측으로 동위상 이동하고자 할 경우, 제1 조향장치(100) 및 제2 조향장치(200)는 상술한 자동차(1000)가 주행 도중 좌측으로 동위상 이동하고자 할 경우에 비해 반대로 구동된다.

즉, 자동차(1000)가 주행 도중 우측으로 동위상 이동하고자 할 경우, 제1 조향장치(100)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 좌측으로 이동된다. 따라서, 전방 좌측 휠(300)의 전방과 전방 우측 휠(400)의 전방은 동시에 우측을 향하게 된다.

또한, 제2 조향장치(200)는 제1 조향장치(100)와 동일하게 구동된다. 즉, 제2 조향장치(200)는 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)가 동시에 동일한 방향으로 회전 구동된다. 따라서, 제1 모터(10) 및 제2 모터(40)의 구동력에 의해 제1 동력전달부(20) 및 제2 동력전달부(50)가 동시에 동일한 방향으로 회전되어, 좌측 타이로드(30) 및 우측 타이로드(60)가 동시에 좌측으로 이동된다. 따라서, 후방 좌측 휠(500)의 전방과 후방 우측 휠(600)의 전방은 동시에 우측을 향하게 된다.

이러한 상태에서, 각각의 휠(300,400,500,600)에 배치된 인휠모터(3)의 구동력에 의해, 전방 좌측 휠(300), 전방 우측 휠(400), 후방 좌측 휠(500) 및 후방 우측 휠(600)이 모두 전방으로 회전되면, 자동차(1000)는 도 19에 도시된 바와 같이 차체는 주행방향을 그대로 유지한 채로 우측으로 대각선 이동되어, 우측 차선으로 차선변경을 할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 자동차의 조향장치는, 피봇턴 및 평행이동이 가능하여 협소한 공간에서도 자동차를 턴시켜 주차가 가능해진다.

또한, 주행 중 선회(좌회전 또는 우회전)시에 선회반경이 축소된다.

또한, 주행 중 차체가 주행방향을 그대로 유지한 채로 옆차선으로 대각선 이동이 가능해진다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 휠 3: 인휠모터
3b: 스테이터 3c: 로터
5a: 선기어 5c: 링기어
5b: 피니언기어 5d: 캐리어
10: 제1 모터 20: 제1 동력전달부
30: 좌측 타이로드 40: 제2 모터
50: 제2 동력전달부 32: 로드
34: 링크부재 36: 벨로우즈
60: 우측 타이로드 62: 로드
64: 링크부재 66: 벨로우즈
54: 피니언기어 100: 제1 조향장치
200: 제2 조향장치 300: 전방 좌측 휠
350,450,550,650: 너클 400: 전방 우측 휠
500: 후방 좌측 휠 600: 후방 우측 휠
1000: 자동차

Claims (22)

1. 제1 모터 하우징과, 상기 제1 모터 하우징 내에 고정되는 제1 스테이터와, 상기 제1 스테이터 내에 회전 가능하게 배치되어 제1 동력전달부를 회전시키는 제1 로터를 포함하는 제1 모터;
   상기 제1 모터의 구동력에 의해 회전되는 제1 동력전달부;
   우측단은 상기 제1 동력전달부의 좌측단에 나사결합되고, 좌측단은 좌측 휠에 배치된 너클과 링크결합되며, 상기 제1 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 좌측 타이로드;
   제2 모터 하우징과, 상기 제2 모터 하우징 내에 고정되는 제2 스테이터와, 상기 제2 스테이터 내에 회전 가능하게 배치되어 제2 동력전달부를 회전시키는 제2 로터를 포함하는 제2 모터;
   상기 제2 모터의 구동력에 의해 회전되는 제2 동력전달부; 및
   좌측단은 상기 제2 동력전달부의 우측단에 나사결합되고, 우측단은 우측 휠에 배치된 너클과 링크결합되며, 상기 제2 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 우측 타이로드를 포함하되,
   상기 제1 동력전달부는 상기 제1 로터 및 제2 로터의 가운데를 관통하고,
   상기 제1 로터는 상기 제1 동력전달부에 고정되고, 상기 제2 로터는 상기 제1 동력전달부와 이격되고,
   상기 제2 동력전달부는, 상기 제1 동력전달부의 우측단에 결합된 선기어와, 상기 선기어와 맞물리고, 상기 제2 로터와 결합되어 회전되는 피니언기어와, 내측 둘레면이 상기 피니언기어와 맞물리고, 우측단이 상기 우측 타이로드의 좌측단과 나사결합되는 링기어를 포함하는 자동차의 조향장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌측 타이로드의 우측단 외측 둘레면에는 나사산이 형성되고, 상기 제1 동력전달부의 좌측단 내측 둘레면에는 나사산이 형성되어, 상기 좌측 타이로드의 우측단은 상기 제1 동력전달부의 좌측단 내부에 나사결합되고,
   상기 우측 타이로드의 좌측단 외측 둘레면에는 나사산이 형성되고, 상기 제2 동력전달부의 우측단 내측 둘레면에는 나사산이 형성되어, 상기 우측 타이로드의 좌측단은 상기 제2 동력전달부의 우측단 내부에 나사결합되는 자동차의 조향장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 모터 및 제2 모터가 동일한 방향으로 회전 구동시에, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드는 동일한 방향으로 이동되는 자동차의 조향장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드를 동일한 방향으로 이동시키고자 할 때, 상기 제1 모터 및 제2 모터는 동시에 동일한 방향으로 회전 구동되는 자동차의 조향장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드를 서로 반대 방향으로 이동시키고자 할 때, 상기 제1 모터가 일방향으로 회전 구동되어 상기 좌측 타이로드를 이동시킨 후, 상기 제1 모터의 회전 구동이 멈춰서 상기 제1 동력전달부가 회전되지 않도록 한 후, 상기 제2 모터가 반대방향으로 회전 구동되어 상기 우측 타이로드를 이동시키는 자동차의 조향장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌측 타이로드는 상기 제1 동력전달부에 나사결합되어, 상기 제1 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 로드와,
   상기 로드에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 너클에 회전 가능하게 결합되는 링크부재를 포함하는 자동차의 조향장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 좌측 타이로드는 상기 링크부재의 일단을 상기 로드에 회전가능하게 결합하는 벨로우즈;를 더 포함하는 자동차의 조향장치.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 우측 타이로드는 상기 제2 동력전달부에 나사결합되어, 상기 제2 동력전달부의 회전방향에 따라 좌우로 이동되는 로드와,
    상기 로드에 일단이 회전 가능하게 결합되고, 타단은 상기 너클에 회전 가능하게 결합되는 링크부재를 포함하는 자동차의 조향장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 우측 타이로드는 상기 링크부재의 일단을 상기 로드에 회전가능하게 결합하는 벨로우즈;를 더 포함하는 자동차의 조향장치.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 좌측 휠 및 우측 휠 내부에 각각 배치되어, 상기 좌측 휠 및 우측 휠을 전방 또는 후방으로 회전시키는 인휠모터;를 더 포함하는 자동차의 조향장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 자동차의 조향장치는,
    자동차의 전방 좌측 휠에 배치된 너클과, 상기 자동차의 전방 우측 휠에 배치된 너클에 연결되는 제1 조향장치와,
    상기 자동차의 후방 좌측 휠에 배치된 너클과, 상기 자동차의 후방 우측 휠에 배치된 너클에 연결되는 제2 조향장치를 포함하는 자동차의 조향장치.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 피봇 좌회전 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는, 상기 좌측 타이로드가 좌측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 우측으로 이동되며,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드가 우측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 좌측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠이 후방으로 회전되고, 상기 전방 우측 휠이 전방으로 회전되며, 상기 후방 좌측 휠이 후방으로 회전되고, 상기 후방 우측 휠이 전방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 피봇 우회전 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는,상기 좌측 타이로드가 좌측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 우측으로 이동되며,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드가 우측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 좌측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠이 전방으로 회전되고, 상기 전방 우측 휠이 후방으로 회전되며, 상기 후방 좌측 휠이 전방으로 회전되고, 상기 후방 우측 휠이 후방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
17. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 좌측으로 평행이동 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는, 상기 제1 조향장치는, 상기 좌측 타이로드가 좌측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 우측으로 이동되며,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드가 좌측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 우측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠이 후방으로 회전되고, 상기 전방 우측 휠이 전방으로 회전되며, 상기 후방 좌측 휠이 후방으로 회전되고, 상기 후방 우측 휠이 전방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
18. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 우측으로 평행이동 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는,상기 좌측 타이로드가 좌측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 우측으로 이동되며,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드가 좌측으로 이동되고, 상기 우측 타이로드가 우측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠이 전방으로 회전되고, 상기 전방 우측 휠이 후방으로 회전되며, 상기 후방 좌측 휠이 전방으로 회전되고, 상기 후방 우측 휠이 후방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
19. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 좌측으로 선회 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 우측으로 이동되고,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 좌측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠, 전방 우측 휠, 후방 좌측 휠 및 후방 우측 휠이 모두 전방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
20. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 우측으로 선회 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 좌측으로 이동되고,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 우측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠, 전방 우측 휠, 후방 좌측 휠 및 후방 우측 휠이 모두 전방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
21. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 좌측으로 동위상 이동 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 우측으로 이동되고,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 우측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠, 전방 우측 휠, 후방 좌측 휠 및 후방 우측 휠이 모두 전방으로 회전되는 자동차의 조향장치.
22. 청구항 14에 있어서,
    상기 자동차가 우측으로 동위상 이동 하고자 할 경우,
    상기 제1 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 좌측으로 이동되고,
    상기 제2 조향장치는, 상기 좌측 타이로드 및 우측 타이로드가 동시에 좌측으로 이동되며,
    상기 전방 좌측 휠, 전방 우측 휠, 후방 좌측 휠 및 후방 우측 휠이 모두 전방으로 회전되는 자동차의 조향장치.

Images