KR101602197B1

KR101602197B1 - 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터

Info

Publication number: KR101602197B1
Application number: KR1020140094207A
Authority: KR
Inventors: 김준형; 전화성
Original assignee: 주식회사 로보쓰리
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-03-10
Also published as: KR20160012586A

Abstract

본 발명은 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터이다. 그 구체적인 수단은 본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 구체적인 수단으로는, 모터(21)가 장착된 2개의 바퀴(20)가 각각 구비되고, 상기 2개의 모터(21)는 회전축이 일직선이 되도록 모터하우징(10)에 안착되며, 상기 모터하우징(10)의 상부에는 탑승자가 발을 올려놓을 수 있도록 발판(30)이 설치되고, 상기 발판(30)의 상부에는 입설하우징(50)이 장착되되, 상기 입설하우징(50)의 내부에는 배터리(51) 및 주행과 방향전환을 관장하는 콘트롤러(52)가 장착되고, 상기 입설하우징(50)의 상면은 덮개(53)로 마감되며, 안장(60)의 하방을 지지하는 안장봉(61)은 상기 덮개(53)의 중앙에 형성된 인입공(54)에 끼워지고, 허벅지조향판(80)은 상기 안장봉(61)을 이용하여 안장(60)의 직하방에 장착되어, 안장(60)에 앉은 탑승자의 허벅지에 위치한 상기 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 좌우로 이동시키면서 방향전환을 할 수 있도록 구성된다.

Description

허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터{The self balancing scooter with a steering mechanism using thigh}

본 발명은 셀프 밸런싱 스쿠터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자가 균형 방식으로 중심을 유지하면서 주행하는 셀프 밸런싱 스쿠터에 있어서, 스쿠터의 좌우 주행방향을 허벅지에 사이에 위한 허벅지 조향판을 이용하여 손을 사용하지 않고 허벅지로 조향함으로써, 주행중 양손이 자유로운 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터에 관한 것이다.

도 1은 종래 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터의 사시도이다. 먼저, 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터는 도 1에서와 같이 좌우에 한개씩 설치된 총 2개의 바퀴가 주행중 바퀴의 균형을 실시간으로 유지하면서 주행하는 것을 일컫으며, 바퀴의 균형을 유지하기 위해 자이로센서를 비롯한 각종 전기적인 프로세서가 콘트롤러를 통해 제어되면서, 실시간으로 탑승자의 몸의 기울기에 따른 바퀴의 속도를 조절함으로써, 전후주행 및 좌우 방향전환이 가능하게 된다.

예를 들면, 도 1에서와 같이 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터에 올라탄 상태에서, 탑승자가 조작핸들(91)을 잡고 몸을 전방으로 소정각도로 기울이게 되면, 자이로센서를 비롯한 각종 센서들이 집약된 콘트롤러에서 기울기를 실시간으로 판독하여, 몸의 기울기로 인해 스쿠터가 앞으로 전복되지 않도록, 기울기가 해소될 정도만큼 바퀴를 기울기 방향으로 구동시킴으로써, 스쿠터의 위치가 보정되면서 안전하게 주행하게 되는 것이다.

그러므로, 2개의 바퀴로도 균형을 잃지 않고 직립을 유지할 수 있을 뿐 아니라, 몸의 기울림 방향에 따라 전후진이 가능하고, 좌우에 위치한 조작핸들(91)을 자체적으로 돌려줌으로써, 방향전환 또한 가능하게 된다.

그러나, 종래의 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터는 조작핸들(91)을 잡고 직립한 상태로 탑승해야 하는 구성임을 고려할 때, 탑승자의 손이 주행중 자유롭지 못한 치명적인 문제점이 있었다. 한편, 도 1에서와 같이 고정축(90)이 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터에 입설되고, 조작핸들(91)은 고정축(90)의 상부에 장착되는 태생적인 구조로 인해, 전체적인 부피가 크게 제작됨으로써, 자동차의 트렁크에 적재하기에는 곤란하여 운반 및 보관상의 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 본 발명에서는 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터를 타고 주행하면서도 양손은 자유롭게 사용할 수 있도록 한 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터를 제공하고자 한다. 즉, 본 발명에서는 종래와 같은 방향전환을 위한 조작핸들이 없으며, 방향전환은 손을 사용한 조작이 아닌 허벅지 사이에 위치한 허벅지조향판을 허벅지를 이용하여 좌우로 회전시킴으로써, 스쿠터의 방향전환이 이루어지도록 한 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 구체적인 수단으로는, 모터(21)가 장착된 2개의 바퀴(20)가 각각 구비되고, 상기 2개의 모터(21)는 회전축이 일직선이 되도록 모터하우징(10)에 안착되며, 상기 모터하우징(10)의 상부에는 탑승자가 발을 올려놓을 수 있도록 발판(30)이 설치되고, 상기 발판(30)의 상부에는 입설하우징(50)이 장착되되, 상기 입설하우징(50)의 내부에는 배터리(51) 및 주행과 방향전환을 관장하는 콘트롤러(52)가 장착되고, 상기 입설하우징(50)의 상면은 덮개(53)로 마감되며, 안장(60)의 하방을 지지하는 안장봉(61)은 상기 덮개(53)의 중앙에 형성된 인입공(54)에 끼워지고, 허벅지조향판(80)은 상기 안장봉(61)을 이용하여 안장(60)의 직하방에 장착되어, 안장(60)에 앉은 탑승자의 허벅지에 위치한 상기 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 좌우로 이동시키면서 방향전환을 할 수 있도록 구성된다.

본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터는 방향전환을 위해 손을 사용하지 않고 다이얼 방식의 허벅지조향판을 허벅지를 이용하여 조작하도록 구성함에 따라, 본 발명을 주행하면서 카메라 촬영을 하거나, 물건을 들고 주행하는 등, 손을 자유롭게 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 손에 장애가 있는 탑승자라 할지라도, 몸을 기울이는 동작만으로도 주행이 가능할 뿐 아니라, 허벅지를 오른쪽 또는 왼쪽으로 틀어주면서 허벅지조향판을 조작할 수 있으므로 손에 장애가 있는 사람들도 어려움 없이 본 발명을 조작할 수 있는 장점이 있다.

또한, 종래처럼 방향전환을 관장하는 조작핸들(91)이 고정축(90)의 상부에 장착된 구성과 달리, 본 발명에서는 고정축과 조작핸들이 원천적으로 배제됨으로써, 전체적인 부피가 작아짐에 따라, 자동차의 트렁크에도 간단하게 적재할 수 있는 등 이동 및 운반이 간편해지는 장점이 있다.

도 1은 종래 투휠 셀프 밸런싱 스쿠터의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 분리 사시도
도 3은 본 발명중 모터하우징과 발판을 설명하기 위한 사시도
도 4는 본 발명중 입설하우징을 설명하기 위한 사시도
도 5는 본 발명중 안장과 안장봉을 설명하기 위한 사시도
도 6은 본 발명중 허벅지조향판의 설치 구조를 설명하기 위한 분리 사시도
도 7은 본 발명중 허벅지조향판의 설치 구조를 설명하기 위한 결합 사시도
도 8은 본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 부분 결합 사시도
도 9는 본 발명중 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 결합 사시도

이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 구체적이고 바람직한 실시예의 기술구성을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 특징적인 요소는 셀프 밸런싱 스쿠터의 방향전환시 허벅지의 사이에 위치한 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 앉은 상태에서 손을 사용하지 않고 조작함으로써, 주행중 탑승자의 양손이 자유롭다는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명중 모터하우징(10)과 발판(30)을 설명하기 위한 사시도이다. 도 2, 3에서와 같이 2개의 모터(21)가 구비되고, 모터(21)의 축에는 바퀴(20)가 각각 장착되며, 상기 2개의 모터(21)는 회전축이 일직선이 되도록 모터하우징(10)에 안착되면서 설치된다.

상기 모터하우징(10)의 상부에는 탑승자가 발을 올려놓을 수 있도록 한 발판(30)이 설치된다. 상기 발판(30)은 탑승자가 안정된 자세를 취할 수 있게 발바닥에서 마찰력이 발생되도록 요철을 형성하거나 논슬립 소재를 채용하여 형성하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명중 입설하우징(50)을 설명하기 위한 사시도로서, 입설하우징(50)은 상기 발판(30)의 상부에 설치되는 것으로서, 도 4에서와 같이 입설하우징(50)의 내부에는 모터(21)를 구동하기 위한 배터리(51)가 장착된다. 또한, 입설하우징(50)이 일측면에는 전원을 인가하기 위한 스위치가 장착되거나, 배터리(51)를 충전하기 위한 플러그가 장착되며, 본 발명의 주행상태, 배터리(51)의 잔량 및 오동작을 표출하기 위한 디스플레이부가 장착되도록 한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 입설하우징(50)의 상부에는 자이로센서를 비롯한 각종 센서들이 집약된 콘트롤러(52)가 장착되어 셀프 밸런싱 스쿠터의 주행 및 방향전환 등을 관장하게 되며, 상기 입설하우징(50)의 상면은 덮개(53)로 마감된 다음, 높낮이 조절이 가능한 안장(60)을 덮개(53)의 중앙에 형성된 인입공(54)에 끼워 장착한다.

도 5는 본 발명중 안장(60)과 안장봉(61)을 설명하기 위한 사시도이고, 도 6은 본 발명중 허벅지조향판(80)의 설치 구조를 설명하기 위한 분리 사시도이며, 도 7은 본 발명중 허벅지조향판(80)의 설치 구조를 설명하기 위한 결합 사시도이다. 먼저, 도 5에서와 같이 안장(60)의 하방을 지지하는 안장봉(61)은 봉고정대(70)의 중앙에 형성된 삽입공(71)으로 관통되어 볼트(1) 또는 너트(2)와 같은 고정수단이 상기 봉고정대(70)의 삽입공(71)의 둘레에 형성된 제1체결공(72)에 체결되면서 봉고정대(70)가 안장(60)의 저면에 견고하게 고정된다.

이때, 안장(60) 자체의 저면으로 볼트(1) 또는 너트(2)와 같은 고정수단을 심는 방식으로 봉고정대(70)가 안장(60)의 저면에 고정될 수도 있을 뿐 아니라, 안장(60)의 저면에 별도의 철판 플레이트를 부착한 후, 이 철판 플레이트에 볼트(1) 또는 너트(2)와 같은 고정수단을 조립하는 방식으로 고정될 수도 있다.

한편, 도 6에서와 같이 봉고정대(70)에 형성된 다수의 제1체결공(72)중 2개 이상의 제1체결공(72)에는 게이지장착판(73)이 볼트(1)를 통해 나사 결합되되, 상기 볼트(1)는 게이지장착판(73)의 일측에 형성된 제2체결공(74)과 봉고정대(70)의 제1체결공(72)을 순차적으로 관통하여 나사 결합되고, 상기 게이지장착판(73)의 제2체결공(74)의 대향측에는 장착홈(76)이 형성되어 다이얼 방식으로 작동되는 셔틀게이지(77)가 장착홈(76)으로 조립된다.

상기 셔틀게이지(77)의 조립은 도 6에서 보듯이, 상기 셔틀게이지(77)의 양측에 형성된 제4체결공(79)과 상기 게이지장착판(73)의 장착홈(76)의 양측에 형성된 제3체결공(75)을 맞대어 놓고, 볼트(1)가 상기 제4체결공(79)과 제3체결공(75)을 순차적으로 관통하면서 나사 조립된다.

한편, 도 6, 7에서와 같이 상기 셔틀게이지(77)의 중앙에 형성된 끼움구(78)에는 허벅지조향판(80)의 일측에 형성된 끼움공(81)이 외삽됨에 따라, 도 7에서와 같이 상기 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 좌우로 위치 이동시키면, 상기 셔틀게이지(77)의 끼움구(78)가 허벅지조향판(80)의 움직임과 연동되어 위치 이동됨으로써, 다이얼 방식으로 작동되는 셔틀게이지(77)가 방향전환에 따른 신호를 입설하우징(50)의 내부에 장착된 콘트롤러(52)에 송출하게 되어, 셀프 밸런싱 스쿠터의 방향전환이 가능하게 되는 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 부분 결합 사시도이고, 도 9는 본 발명중 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터의 결합 사시도이다. 도 8, 9에서 보듯이 발판(30)의 상부로 입설하우징(50)이 설치되면, 탑승자가 안장(60)에 걸터앉은 상태에서 양발을 발판(30)에 올려놓고, 양손은 자유롭게 사용할 수 있는 상태로 몸을 전방 또는 후방으로 기울이면서 주행을 할 수 있게 된다.

또한, 안장(60)에 앉은 탑승자가 허벅지에 위치한 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 좌우로 틀어줌으로써, 허벅지조향판(80)과 연동되는 셔틀게이지(77)의 끼움구(78)가 오른쪽 또는 왼쪽으로 회전되면서, 셔틀게이지(77)의 방향전환 신호는 전선을 따라 입설하우징(50)의 내부에 장착된 콘트롤러(52)에 전달되어, 셀프 밸런싱 스쿠터의 방향전환이 가능하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터는 방향전환을 위해 손을 사용하지 않고 다이얼 방식의 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 조작하도록 구성함에 따라, 본 발명을 주행하면서 카메라 촬영을 하거나, 물건을 들고 주행하는 등, 손을 자유롭게 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 손에 장애가 있는 탑승자라 할지라도, 몸을 기울이는 동작만으로도 주행이 가능할 뿐 아니라, 허벅지를 오른쪽 또는 왼쪽으로 틀어주면서 허벅지조향판(80)을 조작할 수 있으므로 손에 장애가 있는 사람들도 어려움 없이 본 발명을 조작할 수 있는 장점이 있다.

또한, 종래처럼 방향전환을 관장하는 조작핸들이 고정축의 상부에 장착된 구성과 달리, 본 발명에서는 고정축(90)과 조작핸들(91)이 원천적으로 배제됨으로써, 전체적인 부피가 작아짐에 따라, 자동차의 트렁크에도 간단하게 적재할 수 있는 등 이동 및 운반이 간편해지는 장점이 있다.

1 : 볼트
2 : 너트
10 : 모터하우징
20 : 바퀴
21 : 모터
30 : 발판
50 : 입설하우징
51 : 배터리
52 : 콘트롤러
53 : 덮개
54 : 인입공
60 : 안장
61 : 안장봉
70 : 봉고정대
71 : 삽입공
72 : 제1체결공
73 : 게이지장착판
74 : 제2체결공
75 : 제3체결공
76 : 장착홈
77 : 셔틀게이지
78 : 끼움구
79 : 제4체결공
80 : 허벅지조향판
81 : 끼움공
90 : 고정축
91 : 조작핸들

Claims

모터(21)가 장착된 2개의 바퀴(20)가 각각 구비되고, 상기 2개의 모터(21)는 회전축이 일직선이 되도록 모터하우징(10)에 안착되며, 상기 모터하우징(10)의 상부에는 탑승자가 발을 올려놓을 수 있도록 발판(30)이 설치되고, 상기 발판(30)의 상부에는 입설하우징(50)이 장착되되, 상기 입설하우징(50)의 내부에는 배터리(51) 및 주행과 방향전환을 관장하는 콘트롤러(52)가 장착되고, 상기 입설하우징(50)의 상면은 덮개(53)로 마감되며, 안장(60)의 하방을 지지하는 안장봉(61)은 상기 덮개(53)의 중앙에 형성된 인입공(54)에 끼워지고,
허벅지조향판(80)은 상기 안장봉(61)을 이용하여 안장(60)의 직하방에 장착되되, 상기 안장봉(61)에는 봉고정대(70)의 중앙에 형성된 삽입공(71)이 외삽되고, 상기 봉고정대(70)의 삽입공(71)의 둘레에 형성된 다수의 제1체결공(72)중 2개 이상의 제1체결공(72)에는 게이지장착판(73)이 볼트(1)를 통해 나사 결합되며, 상기 볼트(1)는 게이지장착판(73)의 일측에 형성된 제2체결공(74)과 봉고정대(70)의 제1체결공(72)을 순차적으로 관통하여 나사 결합되고, 상기 게이지장착판(73)의 제2체결공(74)의 대향측에는 셔틀게이지(77)가 장착되는 장착홈(76)이 형성되며, 상기 셔틀게이지(77)의 양측에는 제4체결공(79)이 형성되어, 상기 셔틀게이지(77)의 제4체결공(79)과 상기 게이지장착판(73)의 장착홈(76)의 양측에 형성된 제3체결공(75)이 서로 맞대면서 볼트(1)로 결합되고, 상기 셔틀게이지(77)의 중앙에 형성된 끼움구(78)는 상기 허벅지조향판(80)의 일측에 형성된 끼움공(81)에 조립됨으로써, 안장(60)에 앉은 탑승자의 허벅지에 위치한 상기 허벅지조향판(80)을 허벅지를 이용하여 좌우로 이동시키면서 방향전환을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 허벅지 조향형 셀프 밸런싱 스쿠터.
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