▶ シムバイオティック、アグリ．インコーポレーテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-12
(54)【発明の名称】回転式ディスクサスペンションシステム
(51)【国際特許分類】
B60B 19/00 20060101AFI20240905BHJP
【ＦＩ】
B60B19/00 D
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024514101
(86)(22)【出願日】2021-11-22
(85)【翻訳文提出日】2024-03-22
(86)【国際出願番号】 KR2021017132
(87)【国際公開番号】W WO2023033249
(87)【国際公開日】2023-03-09
(31)【優先権主張番号】10-2021-0115800
(32)【優先日】2021-08-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524079188
【氏名又は名称】シムバイオティック、アグリ．インコーポレーテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＹＭＢＩＯＴＩＣ，ＡＧＲＩ．ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】３１５ｈｏ，１４４７ Ｐｙｅｏｎｇｃｈａｎｇ－ｄａｅｒｏ Ｄａｅｈｗａ－ｍｙｅｏｎ，Ｐｙｅｏｎｇｃｈａｎｇ－ｇｕｎ Ｇａｎｇｗｏｎ－ｄｏ ２５３５４，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100130111
【弁理士】
【氏名又は名称】新保 斉
(72)【発明者】
【氏名】キム、ボ ヨン
(72)【発明者】
【氏名】マリア、トスケティ ジアン
(57)【要約】
本発明は移動体を構成する互いに異なる部品を連結する回転式ディスクサスペンションシステムであって、移動体のいずれか一つの部品に回転可能に連結される内部ディスクと、移動体の他の部品に結合され、内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスクを含んで、走行中に移動体から受ける力を線形運動から回転運動に変換することによって移動体の動的変形率および動的応力に、より能動的に対応でき、これによって移動体が運行中に凸凹の凹凸地形または傾斜地形に出会っても傾かずに水平な状態を維持することができる。
【選択図】 図３
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に適用されるサスペンションシステムであって、車体に回転可能に結合される内部ディスク；および
車輪に結合され、前記内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ前記内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスク；を含むものの、
前記内部ディスクの偏心した位置には前記車体に連結される支持軸が備えられ、前記外部ディスクの偏心した位置には前記車輪に連結される連結軸が備えられたことを特徴とする、回転式ディスクサスペンションシステム。
【請求項2】
前記内部ディスクと前記外部ディスクの対向する面にベアリングが設置されたことを特徴とする、請求項１に記載の回転式ディスクサスペンションシステム。
【請求項3】
前記内部ディスクと前記外部ディスクには前記各ディスクの回転を制限する制動手段が備えられたことを特徴とする、請求項１に記載の回転式ディスクサスペンションシステム。
【請求項4】
前記内部ディスクと外部ディスクに連結されて前記各ディスクに回転力を提供するアクチュエータがさらに備えられたことを特徴とする、請求項１に記載の回転式ディスクサスペンションシステム。
【請求項5】
前記アクチュエータは前記内部ディスク側に備えられて前記内部ディスクに回転力を提供する内側アクチュエータと、前記外部ディスク側に備えられて前記外部ディスクに回転力を提供する外側アクチュエータからなることを特徴とする、請求項４に記載の回転式ディスクサスペンションシステム。
【請求項6】
移動体を構成する互いに異なる部品を連結するサスペンションシステムであって、前記移動体のいずれか一つの部品に回転可能に連結される内部ディスク；および
前記移動体の他の部品に結合され、前記内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ前記内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスク；を含むものの、
前記内部および外部ディスクの動きは下記の数学式によって識別されることを特徴とする、回転式ディスクサスペンションシステム。
【数1】
【請求項7】
車両に適用されるサスペンションシステムであって、前記車両の車輪に結合されるものであって、自体回転が可能なディスク；および
前記ディスクに連結されて前記ディスクの回転力を提供するアクチュエータを含むものの、
前記ディスクの偏心した位置には車体または車輪に連結される支持軸が備えられて前記ディスクの回転により前記車体または車輪の高さが変更されることを特徴とする、回転式ディスクサスペンションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両、航空機、ロボットなどの移動体に適用されるサスペンションシステムに関し、より詳細には移動体が曲面または傾斜地面などで移動しても移動体のバランシングを維持する回転式サスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
通常的に、サスペンションは路面の衝撃が車体や搭乗者に伝達されないように衝撃を吸収する装置であり、一般的にショックアブソーバ、スプリング、サスペンションアームなどが最も一般的に使われている。
【0003】
最近では、車両が多様な用途で広く使われることになったことにより多様な地形に移動することになり、車両が不均一な地形を通過できるようにする新しい類型のサスペンションに対する技術開発がなされている。
【0004】
一般的に、山岳用のバイクと呼ばれるレジャー用の車両や農業用車両は、未舗装道路や山岳地形のように一般の車両の進入や運行が難しい作業環境で物資や人を運搬するために使われる運搬車である。このような車両は主に屈曲の多い険しい道路または傾斜道路を走行するので、車体に座っている運転者はひどく揺れて真面な運行操作が困難であるだけでなく、物資を積載して運搬する場合には地面の屈曲によりひどく揺れる車体のために積載されている物資が運搬車量の外に落ちる場合も発生し得る。
【0005】
また、最近では新型コロナウイルスの拡散により非対面社会が早められて、食堂内で注文を受けて食べ物を配達するサービングロボット移動体によって飲食物を注文者に伝達する技術が商用化されており、さらに配達アプリを利用した注文が活性化したことにより物品を売り場から注文者の居住地まで直接運搬する自律走行型配達ロボット移動体も導入されている。
【0006】
ところで、一般的なロボット移動体は、飲食物や物品を運搬する過程で地面の高さの変化などのような要因によって揺れが発生することになって運搬体の水平の維持に困難があり、これによって飲食物がこぼれたりまたは物品の安全な配送を阻害する問題点がある。
【0007】
したがって、通常の車両はもちろん、レジャー用車両、農業用車両、配達ロボット、サービングロボットなどのような運搬体が曲面または傾斜地面のような不均一な地面を通過する時に車体の水平姿勢を維持できる技術開発が必要であるのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は前記従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、平地で走行する時に水平状態を維持していた移動体が屈曲のある地面に会っても傾かずにそのまま水平状態を維持できるようにして安定した走行を具現できる回転式サスペンションシステムを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の課題を解決するための本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムは、車体に回転可能に結合される内部ディスクと、車輪に結合され、前記内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ前記内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスクを含んで、前記車両から受ける力を線形運動から回転運動に変換するものである。
【0010】
ここで、前記内部ディスクの偏心した位置には前記車体に連結される支持軸が備えられ、前記外部ディスクの偏心した位置には前記車輪に連結される連結軸が備えられる。
また、前記内部ディスクと前記外部ディスクの対向する面にベアリングが設置される。
そして、前記内部ディスクと前記外部ディスクには前記各ディスクの回転を制限する制動手段が備えられる。
また、前記内部ディスクと外部ディスクの間には前記各ディスクに回転力を提供するアクチュエータが備えられる。
また、前記内部ディスクと前記外部ディスクの対向する面にベアリングが設置される。
そして、前記内部ディスクと前記外部ディスクには前記各ディスクの回転を制限する制動手段が備えられる。
また、前記内部ディスクと外部ディスクの間には前記各ディスクに回転力を提供するアクチュエータが備えられる。
【0011】
具体的には、前記内部ディスクと前記外部ディスクに連結されて前記内部ディスクに回転力を提供する内側アクチュエータと、前記外部ディスク側に備えられて前記外部ディスクに回転力を提供する外側アクチュエータからなる。
【0012】
一方、本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムは、移動体のいずれか一つの部品に回転可能に連結される内部ディスクと、前記移動体の他の部品に結合され、前記内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ前記内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスクを含んで、前記移動体から受ける力を線形運動から回転運動に変換する。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係る回転式ディスクサスペンションは、移動体のローリングを能動的に制限しながら移動体から受ける力を線形運動から回転運動に変換するので、移動体の動的変形率および動的応力に能動的に反応できる利点がある。
【0014】
このような回転式サスペンションシステムが車両に適用される場合には、車体と車輪の間に設置されると、状況に応じてディスクが回転しながら車輪と車体の高低を調節することによって、車両の運行中に凸凹の道や傾斜した道に会っても車体が傾かずに平地を運行する時と同一の水平状態を維持できるようになる。
【0015】
また、本発明に係るサスペンションはディスクが回転しながら外力を吸収する構造であるため、直線垂直運動で外力を吸収する従来ピストン方式のサスペンションに比べて作動空間を大幅に減らすことができ、これによって車両でサスペンションの設置空間を最小化できる利点がある。
【0016】
また、従来ピストン方式のサスペンションは、車両の全体サスペンションの作動のために中央集中式ポンプによって各ピーストンで流体の移動を調整する方式であるため、いずれか一つのサスペンションの故障によって全体のサスペンションが作動できない短所がある反面、本発明に係る回転式ディスクタイプのサスペンションはこのような中央集中式システムが不要であるため、さらに高い信頼性を保障し、また、維持管理の側面でも費用を減らすことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の第１実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムが適用された車両を示した図面である。
【図2】本発明の第１実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムが適用された車両を示した図面である。
【図7】無人方式である時の本発明の第１実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムが適用された車両を示した図面である。
【図8】本発明の第２実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムが適用された車両を示した図面である。
【図14】本発明の第３実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムの結合された姿を示した図面である。
【図15】本発明の第３実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムの分解された姿を示した図面である。
【図16】本発明の第３実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムの動作状態を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
前記の課題を解決するための本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムは、車体に回転可能に結合される内部ディスクと、車輪に結合され、前記内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ前記内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスクを含んで、前記車両から受ける力を線形運動から回転運動に変換するものである。
【0019】
また、本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムは、移動体のいずれか一つの部品に回転可能に連結される内部ディスクと、前記移動体の他の部品に結合され、前記内部ディスクと互いに対向するように配置され、かつ前記内部ディスクに回転可能に結合される外部ディスクを含んで、前記移動体から受ける力を線形運動から回転運動に変換することができる。
【0020】
本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムは、車両、ロボットなどのような移動可能な物体を構成する互いに異なる部品を連結して移動体から受ける力を線形運動から回転運動に変換するものである。このようなサスペンションは回転可能に結合される２個のディスクが同心円上で互いに対向するように配置されている。この時、第１ディスク（内部ディスク）は移動体のいずれか一つの部品（第１部品）に回転可能に連結され、第２ディスク（外部ディスク）は移動体の他の部品（第２部品）に回転可能に連結される。この時、移動体の各部品は第１および第２ディスクに偏心するように、すなわち第１および第２ディスクの中心軸から外れた位置に連結される。これによって、移動体が平地から屈曲地面を通過しても、第１および第２ディスクが第１および第２部品の高さ（位置）の変化に追従しながら回転することによって第１および第２部品間でバランスを維持し、これによって移動体全体のバランシングを維持することができる。
【0021】
ここで、回転式ディスクサスペンションは、移動体が動く時に移動体の重さを支持しながら上下運動される部品に適用されることが好ましい。例えばロボットの足関節部位または車両で車体と車輪が連結される部位などに適用され得る。
【0022】
以下では、本発明の回転式ディスクサスペンションを説明するにおいて、説明の便宜上移動体の中で車両に適用されるサスペンションシステムを例にして説明することにする。
【0023】
本発明に係る回転式ディスクサスペンションが車両に適用される時、第１ディスク（内部ディスク）に連結される部品は車体側に備えられる部品（例えば、車体フレームまたはサスペンションキール（ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｋｅｅｌ）など）であり、第２ディスク（外部ディスク）に連結される部品は車輪側に備えられる部品（例えば、ホイールハブなど）である。
以下、本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムが車両に適用される実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。
以下、本発明に係る回転式ディスクサスペンションシステムが車両に適用される実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
【0025】
そして、図５の（ａ）は図１に図示された車両が平地を運行する時の姿を示した図面であり、（ｂ）は図１に図示された車両が上り坂の地形を運行する時の姿を示した図面であり、図６の（ａ）は図１に図示された車両が平地を運行する時の姿を示した図面であり、（ｂ）は図１に図示された車両が下り坂の地形を運行する時の姿を示した図面である。
また、図７は無人方式である時の本発明の第１実施例によるサスペンションシステムが適用された車両を示した図面である。
また、図７は無人方式である時の本発明の第１実施例によるサスペンションシステムが適用された車両を示した図面である。
【0026】
本発明の第１実施例に係る車体バランシング機能を具備したサスペンションは、車体１０側に設置される内部ディスク２０と、前記内部ディスク２０の外側に内部ディスク２０と対向するように設置される外部ディスク３０で構成される。前記外部ディスク３０は車輪４０側に結合される構成である。
【0027】
前記車体１０は車両の基本フレームをなす部分であって、運転者が座るシート１１が上面に備えられる。このような車体１０には下記の支持軸１２が連結される。
【0028】
前記支持軸１２は内部ディスク２０で偏心した位置に設けられる。すなわち内部ディスク２０の中央から外側に外れた位置に備えられる。このような支持軸１２は外周面に鋸歯１２ａが形成され、この鋸歯１２ａが形成された部分が車体１０の内部に挿入される。
【0029】
敷衍すると、車体１０の側面には支持軸１２に形成された鋸歯１２ａと相応する形の鋸歯ホールが連結され、この鋸歯ホールに支持軸１２が挿入される。したがって支持軸１２は車体１０で回転しない。
【0030】
前記内部ディスク２０と外部ディスク３０は車体１０と車輪４０側にそれぞれ連結され、互いに独立的に回転可能に設置されて、地面の状態に応じてこれらが回転しながら車輪４０は高低が変わるものの車体は水平状態が維持されるジンバル式サスペンションの機能を遂行することになる。
前記内部ディスク２０は一定の厚さの円板状に形成されるものであり、支持軸１２によって縁が貫通されながら支持軸１２を中心に回転可能である。
前記内部ディスク２０は一定の厚さの円板状に形成されるものであり、支持軸１２によって縁が貫通されながら支持軸１２を中心に回転可能である。
【0031】
前述した通り、支持軸１２は外周面の一側に鋸歯１２ａが形成された部分が存在し、残りの部分には鋸歯が形成されないが、この鋸歯が形成されていない部分が円柱状に形成されて内部ディスク２０の偏心した地点を貫通する。したがって、内部ディスク２０は支持軸１２を中心に回転が可能である。
【0032】
そして、内部ディスク２０は縁に一つの挿入ホール２０ａが形成される。このような挿入ホール２０ａは後述するスライディングピン１３が差し込まれる空間である。
【0033】
前記外部ディスク３０は一定の厚さの円板状に形成されるものであり、内部ディスク２０の中央を貫通する中央ピン４２により中央が貫通され、前記中央ピン４２を中心に回転可能である。
【0034】
すなわち、円柱状の中央ピン４２が内部ディスク２０の中央部分を貫通しながら、これと同時に外部ディスク３０の中央部分を貫通するが、この中央ピン４２を中心に内部ディスク２０と外部ディスク３０は独自に回転が可能である。例えば、内部ディスク２０が中央ピン４２を中心に時計回り方向に回転するのであれば、外部ディスク３０は時計回り方向に回転することも可能であって反時計回り方向に回転することも可能である。
このような外部ディスク３０には、内部ディスク２０を眺める面にベアリング３１が挿入設置される。
このような外部ディスク３０には、内部ディスク２０を眺める面にベアリング３１が挿入設置される。
【0035】
より詳しく説明すると、外部ディスク３０の一側面と内部ディスク２０の一側面は互いに面で接触するように設置されるが、このように面で接触された状態で内部ディスク２０と外部ディスク３０が相対的に回転運動をすれば、内部ディスク２０と外部ディスク３０が接する面には摩擦が発生する。したがって、このような摩擦をなくすために、本発明では外部ディスク３０にベアリング３１を設置した。
【0036】
また、内部ディスク２０と外部ディスク３０には、これらディスク２０、３０の回転を制限する制動手段が備えられる。制動手段は内部ディスク２０と外部ディスク３０で互いに対応する位置に形成された各孔にピンが差し込まれることによって各ディスクの回転を制限することができる。
【0037】
このために、外部ディスク３０は縁に沿って多数の連通ホール３０ａが一定の間隔で形成される。このような連通ホール３０ａは内部ディスク２０に形成された挿入ホール２０ａと互いに連通する。
【0038】
前記スライディングピン１３は車体１０側に連結されるが、このスライディングピン１３は電気信号により作動して内部ディスク２０の挿入ホール２０ａと外部ディスク３０の連通ホール３０ａの内外部を出入りする。スライディングピン１３が挿入ホール２０ａと連通ホール３０ａの内部に進入した時には、内部ディスク２０と外部ディスク３０が一体化されて外部ディスク３０は内部ディスク３０に対して相対的回転ができなくなる。ここで、電気信号は車両全体のバランスを監督するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）のような位置認識システムを通じて獲得した走行中の地形情報に基づいてコントローラからスライディングピン１３に送られる信号を意味する。
【0039】
本発明に係る回転式ディスクサスペンションが適用された車両が平地のような屈曲のない地面を通過する時には内部ディスク２０と外部ディスク３０の相対的回転が不要であるため、この時にはスライディングピン１３が挿入ホール２０ａと連通ホール３０ａの内部に進入する。
前記車輪４０には外部ディスク３０の縁、すなわち偏心した位置で回転可能に設置された連結軸４１が結合される。
前記車輪４０には外部ディスク３０の縁、すなわち偏心した位置で回転可能に設置された連結軸４１が結合される。
【0040】
より詳しく説明すると、連結軸４１は外周面の一側に鋸歯４１ａが形成された部分が存在し、残りの部分には鋸歯が形成されない。この鋸歯が形成されていない部分は円柱状に形成されて外部ディスク３０の偏心した地点に挿入される。また、鋸歯４１ａが形成された部分は車輪４０部分に連結される。
【0041】
したがって、車輪４０が屈曲した地面を通過して上昇する時に連結軸４１は車輪４０に引きずられて車輪４０とともに上昇し、この上昇する力によって外部ディスク３０は中央に連結された中央ピン４２を中心に回転することになる。
【0042】
一方、車輪４０は内部に動力装置が装着されて自体動力で回転される。すなわち、車体１０に別途のエンジンが備えられてエンジンから回転力が伝達されて車輪４０が回転する方式ではなく、車輪４０が自主的に回転力を発生させてその力で回転するのである（別名「ＴＩＲＥ ＥＮＧＩＮＥ」という）。
【0043】
本発明のディスクサスペンションが適用された車両は、人が直接運転できる有人運搬車だけでなく、周辺事物を認識できる多様なセンサおよびＧＰＳが搭載されて運搬車が自ら運転される無人方式の自律走行運搬車にも適用され得る。
【0044】
このように、自律運行方式の運搬車に適用する時は、食べ物の配達または物品の配達などのような使用目的に応じて車体の形態を多様に設計することができる。例えば、物品を運搬または配達する場合には図７に図示されたように、車体１０の上側をボックスの形態に構成して内部に物を積載できる空間を確保することが好ましい。
前記のように構成された本発明の回転式ディスクサスペンションが適用された車両の動作過程を簡単に説明すると、次の通りである。
前記のように構成された本発明の回転式ディスクサスペンションが適用された車両の動作過程を簡単に説明すると、次の通りである。
【0045】
車両が平地を運行していて、一側が高く上がっている上り坂の地面を通過する時は（図５参照）車輪４０は回転しながら上り坂の地面に沿って上り、連結軸４１は車輪４０に引きずられて車輪４０とともに回転しながら上側に移動する。
【0046】
同時に外部ディスク３０は連結軸４１に引きずられて中央ピン４２を中心に自転をすることになる。この時、内部ディスク２０は回転せずに車両が平地を運行していた状態（車体の水平状態）をそのまま維持する。
【0047】
この時、平地運行時に挿入ホール２０ａと連通ホール３０ａの内部に差し込まれていたスライディングピン１３は、上り坂の地形に進入する前に連通ホール３０ａの中から抜け出なければならない。この時、車両全体のバランスを監督するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）のような位置認識システムを通じて獲得した走行中の地形情報を持続的に制御部に伝送し、この信号の伝送を受けた制御部は地形の状態に応じてスライディングピン１３を挿入ホール２０ａと連通ホール３０ａの内部に差し込むか、差し込まれていたスライディングピン１３を連通ホール３０ａの内部から取り出すようにする。
【0048】
そして、車両が平地を運行していて、一方がペコンと窪んでいる下り坂の地面を通過する時は（図６参照）車輪４０は連結軸４１を中心に回転しながら連結軸４１と共に下側に移動することになる。
【0049】
これと同時に、下側に移動する連結軸４１の力が外部ディスク３０と内部ディスク２０に提供されて内部ディスク２０は支持軸１２を中心に下側に回転することになるが、この時、内部ディスク２０は中央ピン４２により一体化された外部ディスク３０とともに回転することになる。
【0050】
もちろん、この時にも平地運行時に挿入ホール２０ａと連通ホール３０ａの内部に差し込まれていたスライディングピン１３は、下り坂の地形に進入する前に挿入ホール２０ａと連通ホール３０ａの中から抜け出なければならない。
【0051】
前記のように車両が平地を運行していて、一側が高く上がっている上り坂の地面を通過する時や、一方がペコンと窪んでいる下り坂の地面を通過する時に、本発明に係る車両の車体１０はいずれか一方に傾かずに平地を運行する時と同一の水平状態をそのまま維持することができる。
【0052】
以上、図１～図７を参照して本発明の第１実施例に係る回転式ディスクサスペンションについて説明をしたし、これからは図８～図１２を参照して本発明の第２実施例に係る回転式ディスクサスペンションについて説明することにする。
【0053】
図８は本発明の第２実施例に係る回転式サスペンションシステムが適用された車両を示した図面であり、図９は図８に図示された本発明の回転式ディスクサスペンションを示した図面であり、図１０は図８に図示された本発明の回転式ディスクサスペンションが無限軌道トラックに結合される状態を示した図面である。
【0054】
【0055】
図８～１２に図示された本発明の第２実施例に係る車体バランシング機能を具備したサスペンションは、前記車体５０に設置される内部ディスク６０と、前記内部ディスク６０の外側面に内部ディスク６０と対向するように配置される外部ディスク７０を含んで構成される。ここで、前記外部ディスク７０は車輪側に結合される。図８～図１２では車両の車輪を無限軌道８０として図示したが、本発明ではこれに限定されず、前述した実施例のように、一般の円形タイヤ形態の車輪にも適用される。
【0056】
前記車体５０は物を収納できる空間が備えられており、前方の両側端と後方の両側端に後述する支持軸５２がそれぞれ連結される。支持軸５２には支持ピン５２ｂとスライディングピン５２ａが備えられている。
【0057】
前記支持ピン５２ｂは内部ディスク６０を貫通して設置され、内部ディスク６０は支持ピン５２ｂを中心に回転可能である。図９および図１１を参照してより具体的に説明すると、支持軸５２の一側端部分は車体５０側に連結され、他側端部分は内部ディスク６０に連結される。外部ディスク７０にはスライディングピン５２ａが前後にスライディング可能に挿入される連通ホール７０ａが形成されている。この時、外部ディスク７０は、スライディングピン５２ａによって拘束される場合には回転が制限されていて、地面の状況に応じてスライディングピン５２ａが外部ディスク７０の挿通ホール７０ａに抜け出るようになると回転が可能となる。整理すると、支持ピン５２ｂは車体に結合されて内部ディスク６０の回転軸の役割を遂行するものであり、スライディングピン５２ａは外部ディスク７０が内部ディスク６０に対して相対的回転を制限する役割を遂行するものである。
【0058】
前記内部ディスク６０は一定の厚さを有する円弧状の型板で形成されるものであって、上部中央が中央ピン５１により貫通されながら外部ディスク７０に連結される。
このような内部ディスク６０は外部ディスク７０を眺める面にベアリング６１が挿入設置される。
このような内部ディスク６０は外部ディスク７０を眺める面にベアリング６１が挿入設置される。
【0059】
より詳しく説明すると、内部ディスク６０の一側面と外部ディスク７０の一側面は互いに面で接触するように設置されるが、このように面で接触された状態で内部ディスク６０と外部ディスク７０が相対的に回転運動をすれば内部ディスク６０と外部ディスク７０が接する面には摩擦が発生する。したがって、このような摩擦をなくすために、本発明では内部ディスク６０にベアリング６１が設置される。もちろん、外部ディスク７０にベアリング６１が設置されることも可能である。
【0060】
そして、内部ディスク６０は下部の縁に多数の挿入ホール６０ａが一定の間隔で形成される。このような挿入ホール６０ａはスライディングピン５２ａが差し込まれる空間である。
【0061】
前記外部ディスク７０は内部ディスク６０と同一の形態を有するものであって、中央ピン５１により上部中央が貫通されながら中央ピン５１を中心に回転可能である。
このような外部ディスク７０は下部中央に球状の連結軸７１が無限軌道８０側に向かって突出備えられる。
このような外部ディスク７０は下部中央に球状の連結軸７１が無限軌道８０側に向かって突出備えられる。
【0062】
そして、外部ディスク７０は下部の縁に多数の連通ホール７０ａが一定の間隔で形成される。このような連通ホール７０ａは内部ディスク６０に形成された挿入ホール６０ａと互いに連通する。
【0063】
車体５０にはスライディングピン５２ａが連結されるが、このスライディングピン５２ａは電気信号により作動して内部ディスク６０の挿入ホール６０ａと外部ディスク７０の連通ホール７０ａの内外部を出入りする。スライディングピン５２ａが挿入ホール６０ａと連通ホール７０ａの内部に進入した時には内部ディスク６０と外部ディスク７０が一体化されて外部ディスク７０が内部ディスク６０に対して相対的回転をできなくなる。
【0064】
本発明に係る回転式ディスク形態のサスペンションが適用された車両が平地のような屈曲のない地面を通過する時には内部ディスク６０と外部ディスク７０の相対的回転が不要であるため、この時にはスライディングピン５２ａが挿入ホール６０ａと連通ホール７０ａの内部に進入する。
前記無限軌道８０は中央部分に外部ディスク７０の連結軸７１が回転可能に挿入される。
前記無限軌道８０は中央部分に外部ディスク７０の連結軸７１が回転可能に挿入される。
【0065】
このような無限軌道８０は多数のスプロケット８１と、前記多数のスプロケット８１の中央に配置されるセンターキャップ８２と、一端が前記多数のスプロケット８１に連結され他端が前記センターキャップ８２に連結される支持部８３と、前記多数のスプロケット８１を囲む軌道ベルト８４で構成される。
前記多数のスプロケット８１は三角形態で配置される。
前記センターキャップ８２は内部に外部ディスク７０の連結軸７１が回転可能に挿入される。
前記多数のスプロケット８１は三角形態で配置される。
前記センターキャップ８２は内部に外部ディスク７０の連結軸７１が回転可能に挿入される。
【0066】
前記支持部８３は三角形態で配置されるスプロケット８１の配置状態を維持するものであって、リンクの形態で構成されてもよいがスプリング（図１３に図示）またはショックアブソーバで構成されてもよい。このように支持部８３がスプリングまたはショックアブソーバで構成される場合には運行中に発生する衝撃をよりよく吸収することができる。
前記のように構成された本発明に係る回転式ディスクサスペンションが適用された車両の動作過程を簡単に説明すると、次の通りである。
前記のように構成された本発明に係る回転式ディスクサスペンションが適用された車両の動作過程を簡単に説明すると、次の通りである。
【0067】
車両が平地を運行する時は、内部ディスク６０と外部ディスク７０が中央ピン５１により支持されながら互いに対向する面が互いに接触した状態を維持する。このように平地を運行する時にはスライディングピン５２ａが内部ディスク６０の挿入ホール６０ａと外部ディスク７０の連通ホール７０ａに差し込まれた状態を維持する。
【0068】
車両が平地を運行していて、一側が高く上がっている上り坂の地面を通過する時は（図１２参照）無限軌道８０が上り坂の地面に沿って上り、外部ディスク７０が中央ピン５１を中心に回動することになる。この時、内部ディスク６０は中央ピン５１上で回転せず平地で運行していた状態をそのまま維持する。
【0069】
ここで、平地運行時挿入ホール６０ａと連通ホール７０ａの内部に差し込まれていたスライディングピン５２ａは、上り坂の地形に進入する前に連通ホール７０ａの中から抜け出る。
【0070】
この時、車両には車両全体のバランスを監督するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）のような位置認識システムを通じて獲得した走行中の地形情報を車体５０に備えられた制御部に持続的に伝送し、この信号が伝送された制御部は地形の状態に応じてスライディングピン５２ａを挿入ホール６０ａと連通ホール７０ａの内部に差し込むか、差し込まれていたスライディングピン５２ａを挿入ホール６０ａと連通ホール７０ａの内部から取り出すようにする。
【0071】
次に、本発明の第３実施例に係る回転式ディスクタイプのサスペンションシステムを説明することにする。本発明の第３実施例に係る回転式ディスクサスペンションシステムは、内部および外部ディスクを回転させる駆動部（アクチュエータ）が内蔵されている点で、前述した第１および第２実施例と差がある。
【0072】
図１４は本発明の第３実施例に係る回転式ディスクタイプのサスペンションシステムの結合された姿を示した図面であり、図１５は本発明の第３実施例に係るディスクタイプのサスペンションシステムの分解された姿を示した図面であり、図１６は本発明の第３実施例に係るディスクタイプのサスペンションシステムの動作状態を示した図面である。
【0073】
図１４～図１６を参照すると、本発明の第３実施例に係るディスクサスペンションシステムは、車体側に結合される内部ディスク９１と、車輪側に結合される外部ディスク９２と、内部および外部ディスク９１、９２の間に備えられて各ディスク９１、９２に回転力を提供するアクチュエータ９３、９４を含む。
【0074】
前記内部ディスク９１の外側縁、すなわち内部ディスク９１の偏心した位置には車体側に結合される支持軸９１ａが備えられる。外部ディスク９２の外側縁にも車輪側に結合される連結軸９２ａが備えられる。これによって、内部および／または外部ディスク９１（９２）が回転することになると、これらディスク９１、９２に備えられた支持軸９１ａと連結軸９２ａが各ディスク９１、９２の縁に沿って上下の位置が変動しながら車輪と車体の高さも変動することになる。
【0075】
前記アクチュエータはディスクに内蔵されて各ディスク９１、９２の回転力を提供する動力装置である。アクチュエータは内部ディスク９１の回転を担当する内側アクチュエータ９３と外部ディスク９２の回転を担当する外側アクチュエータ９４からなる。内側および外側アクチュエータ９３、９４は同一の構成を有して内部および外部ディスク９１、９２の間の中央で両側に対称となるように配置される。これに伴い、内部ディスク９１と外部ディスク９２は互いに独立的に回転できるようになる。
【0076】
前記内側および外側アクチュエータ９３、９４は各ディスク９１、９２と連係される固定子（ｓｔａｔｏｒ：９３ａ、９４ａ）と回転子（ｒｏｔａｔｏｒ：９３ｂ、９４ｂ）からなる。
前記固定子９３ａ、９４ａは中央があけられている円錐状の円板形態からなり、内側には永久磁石が装着される。
前記固定子９３ａ、９４ａは中央があけられている円錐状の円板形態からなり、内側には永久磁石が装着される。
【0077】
前記回転子９３ｂ、９４ｂは全体的にリング状で固定子９３ａ、９４ａを囲むように配置される。回転子９３ｂ、９４ｂは複数の電磁石からなる電磁石セット９３ｂ１、９４ｂ１がリング本体９３ｂ２、９４ｂ２の内側面に装着される。
【0078】
前記内部および外部ディスク９１、９２はこれらが配属された回転子９３ｂ、９４ｂと互いに連結されている。これに伴い、回転子９３ｂ、９４ｂの回転力が各ディスク９１、９２に伝達され得る。
一方、内部および外部ディスク９１、９２の間にはこれらディスク９１、９２の回転を案内する中央ピン９５とセンタリング９６が設置される。
一方、内部および外部ディスク９１、９２の間にはこれらディスク９１、９２の回転を案内する中央ピン９５とセンタリング９６が設置される。
【0079】
前記中央ピン９５は固定子９３ａ、９４ａと前記回転子９３ｂ、９４ｂの中心を貫通するように設置され、両端部分が内部および外部ディスク９１、９２に連結されて内部および外部ディスク９１、９２の回転を案内することができる。
【0080】
前記センタリング９６は内部および外部ディスク９１、９２の間で回転子９３ｂ、９４ｂを囲むように設置される。このようなセンタリング９６は内側にゴムが密着するように配置されているので回転が制限される。すなわち、センタリング９６は回転しない構成である。
【0081】
したがって、内部および外部ディスク９１、９２はセンタリング９６によって相互間の回転力が伝達されない。換言すると、内部ディスク９１が回転してもセンタリング９６により外部ディスク９２は回転しなくなる。その反対に、外部ディスク９２が回転してもセンタリング９６により内部ディスク９１は回転しなくなる。もちろん、センタリング９６を中心に各ディスク９１、９２がこれらに配属されているアクチュエータ９３、９４によって独自に回転することも可能である。
【0082】
この時、内部および外部ディスク９１、９２が同じ方向に回転することになると、全体サスペンションが車輪と車両の位置を変更せずに回転することになり、内部および外部ディスク９１、９２が互いに反対方向に回転することになると、各ディスクの緩衝効果によって車両を持ち上げたり下げたりすることができる。一方、各アクチュエータ９３、９４は電磁ブレーキ（制動手段）を使って各ディスク９１、９２の位置を固定することができる。
【0083】
前述した構成を有するディスクサスペンションシステムは、回転子９３ｂ、９４ｂに電源が供給されると電磁力が発生して固定子９３ａ、９４ａを中心に回転子９３ｂ、９４ｂが回転する。回転子９３ｂ、９４ｂはディスク９１、９２に連結されているため、回転子９３ｂ、９４ｂが回転するにつれて各ディスク９１、９２も回転することになる。この時、回転子９３ｂ、９４ｂへの電源の供給は車両全体のバランスを監督するＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）のような位置認識システムを通じて獲得した走行中の地形情報に基づいて電源の供給が制御される。
【0084】
図１６に図示された通り、前述した構成を有する第３実施例に係るディスクサスペンションシステムは、アクチュエータによって内側および外部ディスクを自ら回転させることによって多様な地形による地面の高さの変化に、より能動的に対応することができる。
【0085】
図１７および図１８は本発明に係る内部および外部ディスクの動きをＸ－Ｙ平面で図式化したものであって、図１７は内部および外部ディスクが基準状態（原点状態）での位置を図式化したものであり、図１８は内部および外部ディスクが基準状態から一定の高さに移動した特定位置を図式化したものである。
【0086】
本発明に係る回転式ディスクサスペンションは、車輪を通じて車体に加えられる力を回転するディスクによって線形運動から回転運動に変換することを核心技術原理としている．
このようなディスクの回転動作について、図１７および図１８を参照してより具体的に説明することにする。
まず、Ａ地点は内部ディスクが車体のフレームに連結される部位であって、ディスク位置移動の基準となる基準座標、すなわち原点座標（０．０）で図示した。
このようなディスクの回転動作について、図１７および図１８を参照してより具体的に説明することにする。
まず、Ａ地点は内部ディスクが車体のフレームに連結される部位であって、ディスク位置移動の基準となる基準座標、すなわち原点座標（０．０）で図示した。
【0087】
次に、「Ｃ」地点は外部ディスクが車輪のホイールハブに連結される部位であって、この地点は外部ディスクが回転することによって位置（座標）が移動される。
【0088】
そして、「Ｂ」地点は外部ディスクと内部ディスクの中心が連結される部位であって、この地点は内部ディスクが回転することによって位置（座標）が移動される。ここで、「Ｂ」地点と「Ｃ」地点の位置（座標）は、下記の三角関数を利用した数学式によって決定される。
【数1】
【0089】
（ここで、θBはＡ地点とＢ地点を通る直線とＡ地点（原点）を座標軸とするＹ軸がなす角度であり、θCはＢ地点とＣ地点を通る直線とＢ地点を座標軸とするＹ軸がなす角度である。ｒは内部ディスクの半径（
）であり、Ｒは外部ディスクの半径（
）である。）
このように内部および外部ディスクの回転によって車体と車輪の位置は、前記数１による円周の軌跡に沿って回転運動をすることになる。
このように内部および外部ディスクの回転によって車体と車輪の位置は、前記数１による円周の軌跡に沿って回転運動をすることになる。
【0090】
具体的には、内部ディスクの半径（
）は円周に沿って車体フレームに連結されるその地点を中心に回転しながら車体フレームに対して「Ｂ」地点の位置が前記数学式（xb;yb）で指定される。
【0091】
そして、外部ディスクの半径（
）は内部ディスクと中心で連結されるその地点を中心に回転しながら車体フレームに対して「Ｃ」地点の位置が前記数学式（xc;yc）で指定される。
【0092】
前述した回転式ディスクサスペンションの回転運動について、図３を参照して第１実施例のディスクサスペンションで説明すると、内部ディスク２０の支持軸１２がＡ地点であり、中央ピン４２が「Ｂ」地点であり、外部ディスク３０の連結軸４１が「Ｃ」地点である。ここで、内部ディスク２０と外部ディスク３０の中心が連結される中央ピン（４２：Ｂ地点）は支持軸（１２：Ａ地点）を中心に円周方向に沿って位置が可変され、外部ディスク３０の連結軸（４１：Ｃ地点）は中央ピン（４２：Ｂ地点）を中心に円周方向に沿って位置が可変される。このようなディスクの回転運動による位置変化は残りの実施例でも同一に適用される。
【0093】
前述した構成を有する本発明に係るディスクタイプの回転式サスペンションは、車両の運転中に出会う多様な障害物からくる力を能動的に分散させることができ、高速または重い荷重による物理的力のバランスを取ることができ、そして、傾斜面で安全に作動するために中心質量を能動的に移動できるようになる。
【0094】
以上では、本発明の好ましい実施例について図示し説明したが、本発明は前述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることは言うまでもなく、このような変形実施は本発明の特許請求の範囲に属すると言える。
【産業上の利用可能性】
【0095】
未舗装道路や山岳地形のように、一般車両の進入や運行が難しい環境で物資や人を運搬するために使われる作業用車両やレジャー用車両などと産業／技術的関連が深く、これらの産業に幅広く利用され得る。
【符号の説明】
【0096】
１０ 車体
１１ シート
１２ 支持軸
１２ａ 鋸歯
１３ スライディングピン
２０ 内部ディスク
２０ａ 挿入ホール
３０ 外部ディスク
３０ａ 連通ホール
３１ ベアリング
４０ 車輪
４１ 連結軸
４１ａ 鋸歯
４２ 中央ピン
５０ 車体
５１ 中央ピン
５２ 支持軸
５２ａ スライディングピン
５２ｂ 支持ピン
６０ 内部ディスク
６０ａ 挿入ホール
６１ ベアリング
７０ 外部ディスク
７０ａ 連通ホール
７１ 連結軸
８０ 無限軌道
８１ スプロケット
８２ センターキャップ
８３ 支持部
８４ 軌道ベルト
９１ 内部ディスク
９１ａ 支持軸
９２ 外部ディスク
９２ａ 連結軸
９３ 内側アクチュエータ
９３ａ 固定子
９３ｂ 回転子
９３ｂ１ 電磁石セット
９３ｂ２ リング本体
９４ 外側アクチュエータ
９５ 中央ピン
９６ センタリング
１１ シート
１２ 支持軸
１２ａ 鋸歯
１３ スライディングピン
２０ 内部ディスク
２０ａ 挿入ホール
３０ 外部ディスク
３０ａ 連通ホール
３１ ベアリング
４０ 車輪
４１ 連結軸
４１ａ 鋸歯
４２ 中央ピン
５０ 車体
５１ 中央ピン
５２ 支持軸
５２ａ スライディングピン
５２ｂ 支持ピン
６０ 内部ディスク
６０ａ 挿入ホール
６１ ベアリング
７０ 外部ディスク
７０ａ 連通ホール
７１ 連結軸
８０ 無限軌道
８１ スプロケット
８２ センターキャップ
８３ 支持部
８４ 軌道ベルト
９１ 内部ディスク
９１ａ 支持軸
９２ 外部ディスク
９２ａ 連結軸
９３ 内側アクチュエータ
９３ａ 固定子
９３ｂ 回転子
９３ｂ１ 電磁石セット
９３ｂ２ リング本体
９４ 外側アクチュエータ
９５ 中央ピン
９６ センタリング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【国際調査報告】