KR101512371B1 - Independent drive and steering module and electric drive model car with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 독립 구동 및 조향 모듈과 이를 가지는 전동 모형 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동용 모터와 조향용 모터를 하나의 바퀴에 모듈화함으로써 조향 링크가 없어도 미끌림없이 유연한 바퀴의 조향이 가능하도록 하고, 다륜의 조향 바퀴를 용이하게 구성할 수 있는 독립 구동 및 조향 모듈과 이를 가지는 전동 모형 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to an independent driving and steering module and an electric powered model car having the same. More particularly, the present invention relates to a power steering motor and a steering motor that are modularized into a single wheel so as to enable steering of a flexible wheel without a steering link An independent drive and steering module capable of easily configuring a steering wheel of a multi-wheel, and an electric motor vehicle having the same.
일반적으로, 전동 모형 자동차는 모터의 구동력을 이용하여 주행하도록 제작된 모형으로서, 리모트 콘트롤인 원격 조정기의 조작 또는 주변 환경을 인식하며, 자율적으로 제어가 가능한 자율 주행 제어장치를 통한 구동 및 조향이 이루어지는데, 이를 위해 구동용 모터와 조향용 모터를 가진다. Generally, an electric model car is a model manufactured to drive by using the driving force of a motor. It is a model that recognizes the operation of the remote controller, which is a remote control, or the surrounding environment, and drives and steers through an autonomous driving control device To this end, it has a driving motor and a steering motor.
종래의 전동 모형 자동차는 조향 링크에 의존하여 조향이 이루어지는 경우, 구조가 복잡해지고, 많은 부품이 소요되며, 바퀴 사이의 거리(윤거)에 따라 길이가 다른 조향 링크를 필요로 하는 단점을 가지고 있었다.The conventional electric model car has a disadvantage in that, when steering is performed depending on the steering link, the structure is complicated, a large number of parts are required, and steering links having different lengths are required depending on the distance between the wheels.
이와 같은 단점을 해결하기 위해 조향 링크없이 좌우 구동 바퀴의 화전차에 의해 조향이 이루어지는 보다 단순한 형태의 전동 모형 자동차도 종래에 개발되어 있으나, 이는 조향시에도 직진상태와 같은 방향으로 바퀴가 고정되어 있어 바퀴에 큰 미끌림(슬립)이 발생하여 모형 자동차의 움직임이 자연스럽지 못하고, 정확한 조향을 제어하기 어려운 문제점을 가지고 있었다. 또한 이를 방지하기 위하여, 종동축에 휠캐스터 또는 볼캐스터를 사용하는 경우가 많은데, 이는 바퀴 구동이 불가능하고, 모형 자동차의 거동을 정확하게 제어하기 어려우며, 모형 자동차의 다양한 움직임을 구현하지 못하는 문제점을 가지고 있었다.In order to solve such disadvantages, a simple model electric motor vehicle in which the steering is performed by the electric train of the left and right driving wheels without a steering link has been conventionally developed, but the wheels are fixed in the same direction as the straight state There is a problem in that the movement of the model car is not natural, and it is difficult to control the accurate steering due to a large slip on the wheels. In order to prevent this, wheel casters or ball casters are often used for the follower shafts. This makes it difficult to drive the wheels, precisely control the behavior of the model cars, and fail to implement various motions of the model cars there was.
상기 기존 방식들의 문제점을 해결하기 위하여, 좌우 구동 바퀴의 회전차와 조향 바퀴의 능동적인 조향을 위해 좌우 조향 바퀴를 링크로 연결하는 전동 모형 자동차가 개발되었으며, 이에 대한 종래 기술로는 한국공개특허 10-2004-0099443호의 "자동차 모형"이 제시된 바 있으며, 이는 다른 구동원에 의해 서로 독립하여 구동되는 좌우 한 쌍의 구동륜과, 좌우 한 쌍의 조타륜과, 각 조타륜을 소정의 조타축선 주위로 선회 가능하고, 또한 서로 동일 방향으로 연동하여 선회하도록 지지하는 조타륜 지지 기구(링크)를 구비하고, 상기 조타 축선의 상부가 하부보다도 진행 방향 후방에 위치하도록 상기 조타 축선이 연직 방향에 대해 기울어져 있다. 그러나, 이와 같은 종래 기술은 단지 좌우 조향 바퀴에 휠캐스터를 장착하여 링크로 연결해 놓은 형태에 불과하다.In order to solve the problems of the conventional methods, a motorized model car which links left and right steering wheels with a link for driving the left and right driving wheels and the steering wheels actively has been developed. -2004-0099443 has been proposed, which includes a pair of left and right driving wheels independently driven by different driving sources, a pair of left and right steering wheels, and a pair of left and right steering wheels, And a steering wheel supporting mechanism (link) capable of supporting the steering wheel so as to pivot in the same direction as each other, and the steering axis line is inclined with respect to the vertical direction so that the upper portion of the steering axis line is positioned behind the lower portion in the traveling direction . However, such a conventional technology is merely a form in which wheel casters are mounted on the left and right steering wheels and connected by a link.
상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구동용 모터와 조향용 모터를 하나의 바퀴에 모듈화함으로써 구동용 모터와 이와 연결된 바퀴를 조향용 모터가 독립적으로 제어하도록 하여, 조향 링크를 사용하지 않으면서도 미끌림없이 단순하면서도 유연한 바퀴의 조향이 가능하도록 하고, 좌우 선회 주행뿐만 아니라, 사선방향 주행, 피봇 선회와 90도 측방향 주행 등과 같이 다양한 주행 패턴을 구현하는데 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.In order to solve the problems of the conventional art as described above, in the present invention, the driving motor and the steering motor are modularized into one wheel so that the driving motor and the wheels connected thereto are independently controlled by the steering motor, So as to enable steering of a simple but flexible wheel without using slippage, and to realize various driving patterns such as diagonal traveling, pivot turning, and 90-degree lateral travel as well as left and right turning. Other objects of the present invention will become readily apparent from the following description of the embodiments.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 전동 모형 자동차의 주행을 위해 사용되는 바퀴; 상기 바퀴에 구동을 위한 회전축이 고정되는 구동용 모터; 상기 구동용 모터가 장착되는 킹핀축 브라켓; 상기 킹핀축 브라켓에 조향을 위한 회전축이 결합되는 조향용 모터; 및 상기 조향용 모터에 고정되어 상기 전동 모형 자동차의 바디 프레임에 결합되는 마운팅 브라켓을 포함하는 독립 구동 및 조향 모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle including: a wheel used for driving an electric model car; A driving motor in which a rotating shaft for driving is fixed to the wheels; A king pin shaft bracket to which the driving motor is mounted; A steering motor in which a rotary shaft for steering is coupled to the king pin shaft bracket; And a mounting bracket fixed to the steering motor and coupled to the body frame of the electric model car.
상기 킹핀축 브라켓은 상기 구동용 모터가 상면에 안착되도록 마련되는 안착부; 상기 안착부의 일측에 수직되게 형성되어, 상기 구동용 모터에 볼트로 결합됨으로써 상기 구동용 모터를 상기 안착부에 고정시키는 결합부; 상기 안착부의 양측으로 수직되게 각각 형성되어, 상기 구동용 모터의 양측을 지지하는 지지부; 및 상기 지지부 각각의 상단에 측방향으로 연장되도록 형성되고, 각각의 상면에 고정홈이 형성되는 고정부를 포함할 수 있다.Wherein the kingpin shaft bracket includes: a seating part provided on the upper surface of the driving motor; A coupling portion formed perpendicularly to one side of the seating portion and fixed to the seating portion by being bolted to the driving motor, thereby fixing the driving motor to the seating portion; A supporting portion formed to be perpendicular to both sides of the seat portion and supporting both sides of the driving motor; And a fixing part which is formed to extend laterally on the upper end of each of the supporting parts and on which fixing grooves are formed.
상기 조향용 모터는 상기 조향을 위한 회전축에 양측으로 연장되도록 형성되는 고정편이 고정되고, 상기 고정편의 양측이 상기 고정홈에 각각 삽입되어 볼트로 상기 고정부에 각각 고정됨으로써 상기 구동용 모터를 상기 안착부에 고정시킬 수 있다.Wherein the fixing motor is fixed to the fixing portion by bolts inserted into the fixing grooves on both sides of the fixing member so that the driving motor is seated in the fixing groove, And the like.
상기 마운팅 브라켓은 상기 조향용 모터가 수직되게 끼워지는 끼움홀이 형성되도록 수평되게 형성되고, 상기 조향용 모터로부터 측방향으로 돌출 형성되는 고정돌기에 걸린 상태에서 상기 고정돌기가 볼트로 고정되는 모터고정부; 상기 모터고정부의 끝단으로부터 수직 하방으로 연장 형성되는 수직연결부; 및 상기 수직연결부의 하단에 수평되게 연장 형성되어 상기 전동 모형 자동차의 바디 프레임에 볼트로 고정되는 프레임고정부를 포함할 수 있다.Wherein the mounting bracket is horizontally formed so as to form a fitting hole into which the steering motor is vertically fitted, and a motor protrusion fixed to the fixing protrusion by a bolt in a state in which the fixing protrusion is protruded laterally from the steering motor. government; A vertical connection portion extending vertically downward from an end of the motor fixing portion; And a frame fixing part which is horizontally extended at a lower end of the vertical connection part and fixed to the body frame of the electric model car by bolts.
상기 킹핀축 브라켓은 상기 구동용 모터의 상측과 하측에 각각 안착되도록 한 쌍으로 이루어지고, 각각의 일면에 축부가 형성됨으로써 상기 구동용 모터의 상방과 하방으로 상기 축부가 각각 마련되도록 하며, 상방으로 마련되는 축부가 상기 조향용 모터의 회전축에 홈과 돌기에 의해 요철 결합됨으로써 상기 조향용 모터의 회전축과 함께 회전하도록 결합되며, 각각의 일측에 수직되게 형성되는 결합부가 상기 구동용 모터에 볼트로 결합될 수 있다.The king pin shaft bracket is formed as a pair so as to be seated on the upper side and the lower side of the driving motor, and the shaft portion is formed on each side of the driving motor so that the shaft portion is provided above and below the driving motor, And a coupling portion formed vertically to one side of each of the coupling portions is coupled to the driving motor by a bolt. The coupling portion is coupled to the driving motor so as to be rotatable together with the rotary shaft of the steering motor. .
상기 마운팅 브라켓은 상기 킹핀축 브라켓을 사이에 두고 그 양측에 위치하여 서로 결합되는 한 쌍의 분할몸체로 이루어지고, 상기 분할몸체 각각에 상기 킹핀축 브라켓의 상측과 하측에 위치하여 상기 킹핀축 브라켓의 축부를 감싸서 상기 킹핀축 브라켓을 고정시키는 킹핀축 결합부가 한 쌍씩 마련되며, 상기 분할몸체 각각의 상부에 상기 조향용 모터의 양측을 감싸서 상기 조향용 모터를 볼트로 고정시키는 모터 결합부가 형성되고, 상기 분할몸체 각각에 상기 전동 모형 자동차의 바디 프레임에 볼트로 고정되는 프레임고정부가 형성될 수 있다.Wherein the mounting bracket comprises a pair of split bodies that are positioned on both sides of the king pin shaft bracket and coupled to each other with the king pin shaft bracket interposed therebetween, the bracket being positioned on the upper and lower sides of the king pin shaft bracket, A pair of king pin axle coupling members for fixing the king pin axle bracket around the axle portion are provided, a motor coupling portion for covering both sides of the steering motor and fixing the steering motor with bolts is formed on each of the split bodies, Each of the divided bodies may be provided with a frame fixing part fixed to the body frame of the electric powered model car by bolts.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전동 모형 자동차에 있어서, 모듈장착부가 다수로 마련되는 바디 프레임; 상기 모듈장착부에 각각 장착됨으로써 상기 바디 프레임에 다수로 설치되고, 상기 바디 프레임에 대한 구동 및 조향을 각각 독립적으로 수행하는 구동 및 조향 모듈; 원격 조정기의 무선 제어신호에 따라 상기 구동 및 조향 모듈에 대한 구동 및 조향을 각각 제어하는 제어부; 및 상기 원격 조정기의 무선 제어신호를 수신받아 상기 제어부에 전달하도록 상기 바디 프레임에 설치되는 수신부를 포함하고, 상기 구동 및 조향 모듈은 본 발명의 일측면에 따른 독립 구동 및 조향 모듈으로 이루어지는 전동 모형 자동차가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electric model car comprising: a body frame having a plurality of module mounting portions; A driving and steering module mounted on the module mounting part to be mounted on the body frame to independently perform driving and steering with respect to the body frame; A controller for controlling driving and steering of the driving and steering modules according to a wireless control signal of the remote controller; And a receiving unit installed in the body frame for receiving a radio control signal of the remote controller and transmitting the received radio control signal to the control unit. The driving and steering module includes an electric motor model car comprising an independent driving and steering module according to one aspect of the present invention, Is provided.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전동 모형 자동차에 있어서, 모듈장착부가 다수로 마련되는 바디 프레임; 상기 모듈장착부에 각각 장착됨으로써 상기 바디 프레임에 다수로 설치되고, 상기 바디 프레임에 대한 구동 및 조향을 각각 독립적으로 수행하는 구동 및 조향 모듈; 주변 환경과 자동차 상태를 인식하는 센서부; 및 상기 센서부의 신호를 수신받아 자율 주행이 가능하도록 상기 구동 및 조향 모듈에 대한 구동 및 조향을 각각 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 구동 및 조향 모듈은 본 발명의 일측면에 따른 독립 구동 및 조향 모듈으로 이루어지는 전동 모형 자동차가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an electric model car comprising: a body frame having a plurality of module mounting portions; A driving and steering module mounted on the module mounting part to be mounted on the body frame to independently perform driving and steering with respect to the body frame; A sensor unit for recognizing a surrounding environment and a vehicle state; And a controller for controlling the driving and steering of the driving and steering modules, respectively, so as to be capable of autonomous travel upon receipt of a signal of the sensor unit, wherein the driving and steering module includes an independent driving and steering module according to one aspect of the present invention, Is provided.
본 발명에 따른 독립 구동 및 조향 모듈과 이를 가지는 전동 모형 자동차에 의하면, 구동용 모터와 조향용 모터를 하나의 바퀴에 모듈화함으로써 구동용 모터와 이와 연결된 바퀴를 조향용 모터에 의해 독립적으로 제어하도록 하고, 이로 인해 조향 링크를 사용하지 않으면서도 미끌림없이 유연한 바퀴의 조향이 가능하도록 하며, 구조적으로 간단하도록 함과 아울러, 다륜의 조향 바퀴를 용이하게 구성할 수 있고, 좌우 선회 주행, 사선방향 주행, 피봇 선회, 90도 측방향 주행과 같이 다양한 방식의 주행 제어가 가능하도록 한다. 또한 다양한 주행 제어가 가능함으로써 자동차의 제어에 대한 학습 교보재로서 우수한 전동 모형 자동차의 플랫폼을 제공할 수 있다.According to the independent driving and steering module and the electric motor model vehicle having the independent driving and steering module according to the present invention, the driving motor and the steering motor are modularized into one wheel so that the driving motor and the wheels connected thereto are independently controlled by the steering motor This makes it possible to smoothly steer the wheel without slipping without using the steering link, and to simplify the structure in a simple manner. Further, the steering wheel of the multi-wheel can be easily configured, Such as turning, turning, and 90-degree lateral travel. In addition, it is possible to provide a platform of an excellent motorized model vehicle as a learning material for controlling the vehicle by enabling various driving control.
도 1은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차를 도시한 구성도이고,
도 3은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 도시한 사시도이고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 분해하여 도시한 사시도이고,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차의 다양한 주행 패턴을 설명하기 위한 평면도이고,
도 9는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 도시한 사시도이고,
도 10은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 도시한 정면도로서, 일측의 마운팅 브라켓이 분리된 상태를 도시한 도면이고,
도 11은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 분해하여 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing an electric model car according to a first embodiment of the present invention,
2 is a configuration diagram showing an electric model car according to the first embodiment of the present invention,
3 is a perspective view showing an independent driving and steering module according to the first embodiment of the present invention,
FIGS. 4 and 5 are perspective views of the independent drive and steering module according to the first embodiment of the present invention,
6 to 8 are plan views for explaining various driving patterns of the electric model car according to the first embodiment of the present invention,
9 is a perspective view showing an independent driving and steering module according to a second embodiment of the present invention,
FIG. 10 is a front view showing an independent driving and steering module according to a second embodiment of the present invention, in which a mounting bracket on one side is separated,
11 is a perspective view showing an independent driving and steering module according to a second embodiment of the present invention in an exploded manner.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in detail in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but is to be understood to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention, And the scope of the present invention is not limited to the following examples.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차를 도시한 구성도이다.Fig. 1 is a perspective view showing an electric model car according to a first embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a configuration diagram showing an electric model car according to the first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차(200)는 바디 프레임(210), 구동 및 조향 모듈, 제어부(220) 및 수신부(230)를 포함할 수 있으며, 동작에 필요한 전원을 공급하도록 전원부(240)를 더 포함할 수 있다.1 and 2, an electric powered
바디 프레임(210)은 모형 자동차의 프레임 구조를 이룰 수 있고, 본 실시례와 같은 형상 뿐만 아니라, 다양한 형상을 가질 수 있으며, 구동 및 조향 모듈이 각각 장착되기 위한 모듈장착부(211)가 다수로 마련될 수 있으며, 본 실시례에서처럼 4륜인 경우 모듈장착부(211)가 전후로 한 쌍씩 각각 마련될 수 있다. 또한 바디 프레임(210)은 일례로 상면에 다수의 스페이서(212)에 의해 상방으로 이격되게 결합되는 덮개(213)를 포함할 수 있다. 한편 덮개(213)에는 구동 및 조향 모듈의 고정력을 높이기 위하여, 후술하게 될 조향용 모터(140)가 삽입되어 고정되기 위한 장착홀(214)이 형성될 수 있다. 또한 덮개(213)는 본 실시례에서처럼 플레이트 형태 뿐만 아니라, 모형 자동차의 외형을 이루는 입체 구조를 가질 수 있다. The
제어부(220)는 바디 프레임(210)에 설치되고, 원격 조정기(300)의 무선 제어신호에 따라 구동 및 조향 모듈에 대한 구동 및 조향을 각각 제어하고, 이를 위한 회로기판과 회로소자를 포함할 수 있으며, 구동 및 조향 모듈의 구동용 모터와 조향용 모터 각각에 전선, 단자 등을 이용하여 구동 내지 제어에 필요한 전원을 제공할 수 있다. The
한편 원격 조정기(300)는 조작을 위한 다수의 레버, 스위치 등으로 이루어지는 조작부(310)가 일례로 구동 및 조향 모듈 각각에 대한 구동용 모터와 조향용 모터를 각각 제어하도록 구성되거나, 다른 예로서 모형 자동차의 전진, 후진, 좌회전, 우회전, 작은 회전반경의 좌회전, 작은 회전반경의 우회전, 좌측 사선방향 주행, 우측 사선방향 주행, 90도 측방향 주행, 피봇 선회 등의 주행 패턴을 각각 선택할 수 있도록 구성될 수 있으며, 선택에 의한 각각 출력하는 선택신호를 무선신호로 변환하여 송신하는 송신부(320)가 마련되며, 동작에 필요한 건전지나 충전지 등이 수용되는 전원부(330)가 마련될 수 있다. 이때 제어부(220)는 조작부(310)의 조작에 의해 출력되는 기능의 선택신호 각각에 상응하여, 모형 자동차의 동작을 수행하도록 구동 및 조향 모듈 각각의 구동용 모터와 조향용 모터 각각을 제어할 수 있다. On the other hand, the
수신부(230)는 원격 조정기(300)의 송신부(320)로부터 송신되는 무선 제어신호를 수신받아 제어부(220)에 전달하도록 바디 프레임(210)에 설치된다. 또한 수신부(230)는 원격 조정기(300)로부터 RF 신호(Radio Frequency signal)의 수신을 위한 RF 통신뿐만 아니라, 원격 조정기(300)와 블루투스(bluetooth)나 와이파이(Wi-Fi) 통신 등을 수행하도록 구성될 수 있다. The
전원부(240)는 건전지나 충전지 등을 포함할 수 있고, 바디 프레임(210)의 장착부(미도시)에 장착되고, 장착부에 마련된 도선이나 단자 등에 의해 제어부(220) 및 구동 및 조향 모듈에 필요한 전원을 공급하게 된다.The
구동 및 조향 모듈은 모듈장착부(211)에 각각 장착됨으로써 바디 프레임(210)에 다수로 설치되고, 바디 프레임(210)에 대한 구동 및 조향을 각각 독립적으로 수행하도록 하는데, 본 발명에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(100,400)과 동일하므로 본 발명에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(100,400)에서 상세히 설명하기로 한다.The driving and steering modules are mounted on the
한편, 본 발명의 제 2 실시례에 따른 전동 모형 자동차는 상기한 본 발명의 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차(200)가 원격으로 제어되는 방식과는 달리, 주변 환경과 자동차 상태를 인식하여 차량의 구동 및 조향이 제어되는 자율 주행 전동 자동차일 수 있으며, 이 경우 예컨대 모듈장착부가 다수로 마련되는 바디 프레임과, 모듈장착부에 각각 장착됨으로써 바디 프레임에 다수로 설치되고, 바디 프레임에 대한 구동 및 조향을 각각 독립적으로 수행하는 구동 및 조향 모듈과, 주변 환경과 자동차 상태를 인식하는 센서부와, 센서부의 신호를 수신받아 자율 주행이 가능하도록 구동 및 조향 모듈에 대한 구동 및 조향을 각각 제어하는 제어부를 포함하는데, 여기서 바디 프레임은 상기한 제 1 실시례에 따른 전동 모형 자동차(200)의 바디 프레임(210)과 동일할 수 있으므로 그 설명을 생략하기로 한다. 또한 센서부는 바디 프레임에 설치될 수 있고, 예컨대 GPS 수신기, 가속도 센서, 물체의 접촉이나 물체의 접근을 감지하기 위한 근접센서나 접촉센서, 적외선 거리센서, 레이저 거리센서, 카메라, 구동 및 조향 모듈의 모터 회전량을 감지하는 엔코더, 오디오를 감지하는 음향센서, 그 밖에 주변 환경과 자동차 상태를 인식하는 센서 중에서 일부 또는 전부로 구성될 수 있다. 또한 제어부는 이러한 센서부로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 일례로 전동 모형 자동차가 장애물을 회피하여 주행하도록 하고, 다른 예로서 미리 설정된 경로를 따라 전동 모형 자동차가 주행하도록 구동 및 조향 모듈을 제어할 수 있다. 또한 구동 및 조향 모듈은 본 발명에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(100,400)과 동일하므로, 본 발명에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(100,400)에서 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, unlike the method in which the
도 3은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 도시한 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 분해하여 도시한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view illustrating an independent driving and steering module according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are perspective views illustrating an independent driving and steering module according to a first embodiment of the present invention .
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(100)은 바퀴(110), 구동용 모터(120), 킹핀축 브라켓(kingpin axis bracket; 130), 조향용 모터(140), 그리고 마운팅 브라켓(mounting bracket; 150)을 포함할 수 있다.3 to 5, the independent driving and
바퀴(110)는 전동 모형 자동차(200)의 주행을 위해 사용되고, 중심부에 구동용 모터(120)의 회전축(121)이 끼워져서 고정되기 위한 축고정부(111)가 마련될 수 있다. The
구동용 모터(120)는 바퀴(110)에 구동을 위한 회전축(121)이 고정된다. 또한 구동용 모터(120)는 바퀴(110)가 지면에 접하도록 설치시 지면으로부터 이격되기 위한 크기 및 형상을 가질 수 있다.A
킹핀축 브라켓(130)은 구동용 모터(120)가 장착되고, 구동용 모터(120)의 장착을 위하여 다양한 구조를 가질 수 있는데, 일례로 구동용 모터(120)가 상면에 안착되도록 마련되는 안착부(131)와, 안착부(131)의 일측에 수직되게 형성되어, 구동용 모터(120)에 볼트(B1)로 결합됨으로써 구동용 모터(120)를 안착부(131)에 고정시키는 결합부(132)와, 안착부(131)의 양측으로 수직되게 각각 형성되어, 구동용 모터(120)의 양측을 지지하는 지지부(133)와, 지지부(133) 각각의 상단에 측방향으로 연장되도록 형성되고, 각각의 상면에 고정홈(135)이 형성되는 고정부(134)를 포함할 수 있다.The
조향용 모터(140)는 킹핀축 브라켓(130)에 조향을 위한 회전축(141)이 결합되는데, 일례로 조향을 위한 회전축(141)에 양측으로 연장되도록 형성되는 고정편(142)이 고정될 수 있고, 고정편(142)의 양측이 고정홈(135)에 각각 삽입되어 볼트(B2)로 고정부(134)에 각각 고정됨으로써 구동용 모터(120)를 안착부(131)에 고정시킬 수 있다.The
마운팅 브라켓(150)은 조향용 모터(140)에 고정되어 전동 모형 자동차(200)의 바디 프레임(210)에 결합된다. 마운팅 브라켓(150)은 조향용 모터(140)를 바디 프레임(210)에 결합시키기 위하여, 본 실시례에서처럼 조향용 모터(140)가 수직되게 끼워지는 끼움홀(151)이 형성되도록 수평되게 형성되고, 조향용 모터(140)로부터 측방향으로 돌출 형성되는 고정돌기(143)에 걸린 상태에서 고정돌기(143)가 볼트(B3)로 고정되는 모터고정부(152)와, 모터고정부(152)의 끝단으로부터 수직 하방으로 연장 형성되는 수직연결부(153)와, 수직연결부(153)의 하단에 수평되게 연장 형성되어 바디 프레임(210)의 모듈 장착부(211)에 볼트(B4)로 고정되는 프레임고정부(154)를 포함할 수 있다. 여기서 조향용 모터(140)는 고정돌기(143)가 양측에 각각 마련되어 모터고정부(152)의 끼움홀(151)에 끼워진 상태에서 고정돌기(143) 각각이 볼트(B3)에 의해 끼움홀(151) 주위에 고정될 수 있다.The mounting
도 6에 도시된 바와 같이, 구동용 모터의 정회전 및 역회전 구동 제어에 의해 전동 모형 자동차의 전후진(a)이 가능하도록 하고, 조향용 모터 중 일부의 정회전 및 역회전 구동 제어에 의해 바퀴 중 일부가 서로 동일한 사선방향으로 배치되도록 하여, 전동 모형 자동차의 좌회전(b) 및 우회전(c)이 가능하도록 한다. 또한 도 7에 도시된 바와 같이, 조향용 모터 전부의 정회전 및 역회전 구동에 의해 바퀴가 서로 상이하거나 동일한 사선방향으로 배치되도록 하여, 작은 회전반경의 좌회전(a), 작은 회전반경의 우회전(b), 좌측 사선방향 주행(c), 우측 사선방향 주행(d)이 가능하도록 한다. 또한 도 8에 도시된 바와 같이, 조향용 모터의 구동에 의해 바퀴가 바디 프레임의 길이방향에 90도를 이루도록 배치됨으로써 90도 측방향 주행(a)이 가능하도록 하고, 조향용 모터의 구동에 의해 바퀴가 대략 원을 이루도록 배열됨으로써 피봇 선회(b)가 가능하도록 한다.As shown in Fig. 6, forward and rearward (a) of the electric model car can be enabled by the forward rotation and the reverse rotation drive control of the drive motor, and by forward and reverse drive control of a part of the steering motor Some of the wheels are arranged in the same oblique direction so that the left turn (b) and the right turn (c) of the electric model car can be performed. As shown in Fig. 7, the forward and reverse rotations of all of the steering motors cause the wheels to be different from each other or to be arranged in the same oblique direction, so that the left turn (a) of a small turning radius, b), the left oblique direction running (c), and the right oblique direction running (d). Further, as shown in FIG. 8, by driving the steering motor, the wheels are disposed at 90 degrees in the longitudinal direction of the body frame, so that the 90-degree side direction running (a) The wheels are arranged so as to form a circle, thereby enabling pivotal turning (b).
도 9 내지 도 11은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈을 도시한 사시도, 정면도, 분해 사시도이다.9 to 11 are a perspective view, a front view, and an exploded perspective view showing the independent drive and steering module according to the second embodiment of the present invention.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(400)은 전동 모형 자동차의 주행을 위해 사용되는 바퀴(410), 바퀴(410)의 축고정부(411)에 구동을 위한 회전축(421)이 고정되는 구동용 모터(420), 구동용 모터(420)가 장착되는 킹핀축 브라켓(430), 킹핀축 브라켓(430)에 조향을 위한 회전축(441)이 결합되는 조향용 모터(440), 그리고 조향용 모터(440)에 고정되어 전동 모형 자동차의 바디 프레임(210; 도 1에 도시)에 결합되는 마운팅 브라켓(450)을 포함할 수 있는데, 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈(100)과의 차이점 위주로 설명하기로 한다.9 to 11, the independent driving and
킹핀축 브라켓(430)은 구동용 모터(420)의 상측과 하측에 각각 안착되도록 한 쌍으로 이루어질 수 있고, 각각의 일면에 축부(431)가 형성됨으로써 구동용 모터(420)의 상방과 하방으로 축부(431)가 각각 마련되도록 하며, 상방으로 마련되는 축부(431)가 조향용 모터(440)의 회전축(441)에 홈(431a)과 돌기(441a)에 의해 요철 결합됨으로써 조향용 모터(440)의 회전축(441)과 함께 회전하도록 결합될 수 있으며, 각각의 일측에 수직되게 형성되는 결합부(432)가 구동용 모터(420)에 볼트로 결합될 수 있다. The shaft pins 431 may be formed on the upper and lower sides of the driving
마운팅 브라켓(450)은 킹핀축 브라켓(430)을 사이에 두고 그 양측에 위치하여 서로 결합되는 한 쌍의 분할몸체(456,457)로 이루어질 수 있고, 분할몸체(456,457) 각각에 킹핀축 브라켓(430)의 상측과 하측에 위치하여 킹핀축 브라켓(430)의 축부(431)를 감싸서 킹핀축 브라켓(430)을 고정시키는 킹핀축 결합부(451)가 한 쌍씩 마련될 수 있으며, 분할몸체(456,457) 각각의 상부에 조향용 모터(440)의 양측을 감싸서 조향용 모터(440)를 볼트로 고정시키는 모터 결합부(453)가 형성될 수 있고, 분할몸체(456,457) 각각에 전동 모형 자동차의 바디 프레임(210; 도 1에 도시)에 볼트로 고정되는 프레임고정부(455)가 형성될 수 있다. 여기서 분할몸체(456,457)는 좌우 대칭되도록 형성되고, 다수의 볼트결합부(458,459)에 의해 볼트와 너트로 서로 결합될 수 있다. 또한 킹핀축 결합부(451)는 다른 분할몸체의 킹핀축 결합부와의 사이에 축부(431)를 감싸도록 축관통홈(452)이 형성될 수 있다. 또한 모터 결합부(453)는 다른 분할몸체의 모터 결합부와의 사이에 조향용 모터(440)를 감싸도록 장착홀(454)이 형성될 수 있으며, 조향용 모터(440)의 양측부에 형성되는 고정편(442)이 볼트로 고정될 수 있다. 또한 프레임고정부(455)는 분할몸체(456,457) 각각으로부터 수평되게 돌출되어 볼트에 의해 바디 프레임(210; 도 1에 도시)에 고정될 수 있다. The mounting
본 발명의 제 2 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈은 바퀴(410)와 구동용 모터(420)를 견고하게 고정시키도록 하는데, 이의 동작은 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 제 1 실시례에 따른 독립 구동 및 조향 모듈의 적용과 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.The independent driving and steering module according to the second embodiment of the present invention firmly fixes the
이와 같은 본 발명에 따른 독립 구동 및 조향 모듈과 이를 가지는 전동 모형 자동차에 따르면, 구동용 모터와 조향용 모터를 하나의 바퀴에 모듈화함으로써 구동용 모터와 이와 연결된 바퀴를 조향용 모터에 의해 독립적으로 제어하도록 하고, 이로 인해 조향 링크를 사용하지 않으면서도 미끌림없이 유연한 바퀴의 조향이 가능하도록 한다. 또한 구조적으로 간단하도록 함과 아울러, 다륜의 조향 바퀴를 용이하게 구성할 수 있고, 좌우 선회 주행, 사선방향 주행, 피봇 선회, 90도 측방향 주행과 같이 다양한 방식의 주행 제어가 가능하도록 한다. 또한 다양한 주행 제어가 가능함으로써 자동차의 제어에 대한 학습 교보재로서 우수한 전동 모형 자동차의 플랫폼을 제공할 수 있다.According to the independent driving and steering module and the electric motor model vehicle having the independent driving and steering module according to the present invention, the driving motor and the steering motor are modularized into one wheel so that the driving motor and the wheels connected thereto are controlled independently by the steering motor So that the steering of the flexible wheel can be performed without slipping without using the steering link. In addition, it is structurally simple, and the steering wheel of the multi-wheel can be easily configured, and various types of travel control such as left and right turning, diagonal traveling, pivot turning, and 90-degree lateral travel are enabled. In addition, it is possible to provide a platform of an excellent motorized model vehicle as a learning material for controlling the vehicle by enabling various driving control.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100 : 독립 구동 및 조향 모듈 110 : 바퀴
111 : 축고정부 120 : 구동용 모터
121 : 회전축 130 : 킹핀축 브라켓
131 : 안착부 132 : 결합부
133 : 지지부 134 : 고정부
135 : 고정홈 140 : 조향용 모터
141 : 회전축 142 : 고정편
143 : 고정돌기 150 : 마운팅 브라켓
151 : 끼움홀 152 : 모터고정부
153 : 수직연결부 154 : 프레임고정부
200 : 전동 모형 자동차 210 : 바디 프레임
211 : 모듈장착부 212 : 스페이서
213 : 덮개 214 : 장착홀
220 : 제어부 230 : 수신부
240 : 전원부 300 : 원격 조정기
310 : 조작부 320 : 송신부
330 : 전원부 400 : 독립 구동 및 조향 모듈
410 : 바퀴 411 : 축고정부
420 : 구동용 모터 421 : 회전축
430 : 킹핀축 브라켓 431 : 축부
431a : 홈 432 : 결합부
440 : 조향용 모터 441 : 회전축
441a : 돌기 442 : 고정편
450 : 마운팅 브라켓 451 : 킹핀축 결합부
452 : 축관통홈 453 : 모터 결합부
454 : 장착홀 455 : 프레임고정부
456,457 : 분할 몸체 458,459 : 볼트결합부
B1,B2,B3,B4 : 볼트 100: independent drive and steering module 110: wheel
111: shrinking portion 120: driving motor
121: rotating shaft 130: king pin shaft bracket
131: seat part 132:
133: Support part 134:
135: Fixing groove 140: Steering motor
141: rotation shaft 142:
143: Fixing projection 150: Mounting bracket
151: insertion hole 152: motor fixing portion
153: vertical connection part 154: frame fixing part
200: Electric model car 210: Body frame
211: module mounting portion 212: spacer
213: cover 214: mounting hole
220: control unit 230:
240: Power supply unit 300: Remote control unit
310: operating part 320: transmitting part
330: power supply unit 400: independent driving and steering module
410: wheel 411:
420: driving motor 421:
430: King pin shaft bracket 431: Shaft
431a: groove 432:
440: Steering motor 441:
441a: projection 442:
450: Mounting bracket 451: King pin shaft coupling part
452: shaft through groove 453: motor coupling portion
454: mounting hole 455: frame fixing portion
456, 457: split
B1, B2, B3, B4: Bolt
Claims (6)
상기 바퀴에 구동을 위한 회전축이 고정되는 구동용 모터;
상기 구동용 모터가 장착되는 킹핀축 브라켓;
상기 킹핀축 브라켓에 조향을 위한 회전축이 결합되는 조향용 모터; 및
상기 조향용 모터에 고정되어 상기 전동 모형 자동차의 바디 프레임에 결합되는 마운팅 브라켓을 포함하고,
상기 킹핀축 브라켓은,
상기 구동용 모터가 상면에 안착되도록 마련되는 안착부;
상기 안착부의 일측에 수직되게 형성되어, 상기 구동용 모터에 볼트로 결합됨으로써 상기 구동용 모터를 상기 안착부에 고정시키는 결합부;
상기 안착부의 양측으로 수직되게 각각 형성되어, 상기 구동용 모터의 양측을 지지하는 지지부; 및
상기 지지부 각각의 상단에 측방향으로 연장되도록 형성되고, 각각의 상면에 고정홈이 형성되는 고정부를 포함하고,
상기 조향용 모터는,
상기 조향을 위한 회전축에 양측으로 연장되도록 형성되는 고정편이 고정되고, 상기 고정편의 양측이 상기 고정홈에 각각 삽입되어 볼트로 상기 고정부에 각각 고정됨으로써 상기 구동용 모터를 상기 안착부에 고정시키는, 독립 구동 및 조향 모듈.A wheel used for driving an electric model car;
A driving motor in which a rotating shaft for driving is fixed to the wheels;
A king pin shaft bracket to which the driving motor is mounted;
A steering motor in which a rotary shaft for steering is coupled to the king pin shaft bracket; And
And a mounting bracket fixed to the steering motor and coupled to the body frame of the electric model car,
The king pin shaft bracket includes:
A mounting part provided on the upper surface of the driving motor;
A coupling portion formed perpendicularly to one side of the seating portion and fixed to the seating portion by being bolted to the driving motor, thereby fixing the driving motor to the seating portion;
A supporting portion formed to be perpendicular to both sides of the seat portion and supporting both sides of the driving motor; And
And a fixing portion formed on the upper end of each of the supporting portions to extend in the lateral direction and having fixing grooves formed on respective upper surfaces thereof,
The steering motor includes:
Wherein the fixing member is fixed to the fixing portion by bolts inserted into the fixing groove and both sides of the fixing member are respectively fixed to the fixing portion by bolts, Independent drive and steering module.
상기 마운팅 브라켓은,
상기 조향용 모터가 수직되게 끼워지는 끼움홀이 형성되도록 수평되게 형성되고, 상기 조향용 모터로부터 측방향으로 돌출 형성되는 고정돌기에 걸린 상태에서 상기 고정돌기가 볼트로 고정되는 모터고정부;
상기 모터고정부의 끝단으로부터 수직 하방으로 연장 형성되는 수직연결부; 및
상기 수직연결부의 하단에 수평되게 연장 형성되어 상기 전동 모형 자동차의 바디 프레임에 볼트로 고정되는 프레임고정부를 포함하는, 독립 구동 및 조향 모듈. The method according to claim 1,
The mounting bracket includes:
A motor fixing part formed horizontally so as to form a fitting hole into which the steering motor is vertically fitted and to which the fixing protrusion is fixed by a bolt in a state that the fixing protrusion is protruded laterally from the steering motor;
A vertical connection portion extending vertically downward from an end of the motor fixing portion; And
And a frame fixing part formed to extend horizontally at a lower end of the vertical connection part and fixed to a body frame of the electric model car by a bolt.
모듈장착부가 다수로 마련되는 바디 프레임;
상기 모듈장착부에 각각 장착됨으로써 상기 바디 프레임에 다수로 설치되고, 상기 바디 프레임에 대한 구동 및 조향을 각각 독립적으로 수행하는 구동 및 조향 모듈;
원격 조정기의 무선 제어신호에 따라 상기 구동 및 조향 모듈에 대한 구동 및 조향을 각각 제어하는 제어부; 및
상기 원격 조정기의 무선 제어신호를 수신받아 상기 제어부에 전달하도록 상기 바디 프레임에 설치되는 수신부를 포함하고,
상기 구동 및 조향 모듈은,
청구항 1 또는 청구항 4에 기재된 독립 구동 및 조향 모듈으로 이루어지는, 전동 모형 자동차.In an electric model car,
A body frame having a plurality of module mounting portions;
A driving and steering module mounted on the module mounting part to be mounted on the body frame to independently perform driving and steering with respect to the body frame;
A controller for controlling driving and steering of the driving and steering modules according to a wireless control signal of the remote controller; And
And a reception unit installed in the body frame for receiving a radio control signal of the remote controller and transmitting the radio control signal to the controller,
The driving and steering module includes:
An electric model car comprising the independent drive and steering module according to claim 1 or claim 4.
모듈장착부가 다수로 마련되는 바디 프레임;
상기 모듈장착부에 각각 장착됨으로써 상기 바디 프레임에 다수로 설치되고, 상기 바디 프레임에 대한 구동 및 조향을 각각 독립적으로 수행하는 구동 및 조향 모듈;
주변 환경과 자동차 상태를 인식하는 센서부; 및
상기 센서부의 신호를 수신받아 자율 주행이 가능하도록 상기 구동 및 조향 모듈에 대한 구동 및 조향을 각각 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 구동 및 조향 모듈은,
청구항 1 또는 청구항 4에 기재된 독립 구동 및 조향 모듈으로 이루어지는, 전동 모형 자동차.In an electric model car,
A body frame having a plurality of module mounting portions;
A driving and steering module mounted on the module mounting part to be mounted on the body frame to independently perform driving and steering with respect to the body frame;
A sensor unit for recognizing a surrounding environment and a vehicle state; And
And a controller for controlling driving and steering of the driving and steering modules, respectively, so as to be capable of autonomous travel upon receipt of a signal of the sensor unit,
The driving and steering module includes:
An electric model car comprising the independent drive and steering module according to claim 1 or claim 4.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |