KR101793171B1 - 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상시주행모드, 자전모드 및 조향연동모드 등 사용자의 주행모드 선택에 따라 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 베이스프레임과; 상기 베이스프레임의 전방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 앞바퀴가 구비된 전륜부와; 상기 베이스프레임의 후방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 뒷바퀴가 구비된 후륜부와; 사용자의 조작에 의해 상기 앞바퀴 또는 상기 뒷바퀴의 조향각을 조절하는 조향각조절부와; 동력원에 의해 상기 앞바퀴 또는 상기 뒷바퀴를 회전시키는 주행구동부를; 포함하는 전동 스쿠터에 있어서, 사용자의 조작에 의해 운전모드를 선택할 수 있는 모드선택부와; 상기 모드선택부에 선택된 운전모드에 따라 상기 조향각조절부 및 상기 주행구동부를 제어하는 주행제어부를; 더 포함하되, 상기 조향각조절부는, 상기 앞바퀴의 조향각을 조절하는 전륜조향유닛과, 상기 뒷바퀴의 조향각을 조절하는 후륜조향유닛을 포함하여 구성되고, 상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 평시주행모드를 포함하며, 상기 전륜조향유닛은, 상기 앞바퀴의 조향각을 사용자의 외력에 의해 조절할 수 있는 핸들을 포함하여 구성되고, 상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 평시주행모드가 선택된 경우 상기 뒷바퀴의 조향각이 상기 베이스프레임의 길이방향과 평행한 방향으로 고정되도록 상기 후륜조향유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터{ELECTRIC SCOOTER CAPABLE OF VARIOUS STEERING}

본 발명은 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상시주행모드, 자전모드 및 조향연동모드 등 사용자의 주행모드 선택에 따라 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터에 관한 것이다.

일반적으로 전동 스쿠터는 배터리에 의해 모터를 구동하여 이동하는 이동수단으로 간단하게 조작할 수 있도록 하여 누구나 쉽게 배울 수 있어 장애인 및 노약자들도 많이 이용한다.

한편, 전동 스쿠터는 2륜 방식이 대부분이며, 3륜 방식이 대한민국 공개특허 제10-2011-0093171호에 개시되어 있다.

상기 3륜 전동 스쿠터의 경우 두 개의 앞바퀴와 하나의 뒷바퀴를 적용하고 있고, 앞바퀴 회전프레임이 코너링 주행시 경사져 기울어짐으로써 코너링이 향상되도록 된 구조로 되어 있을 뿐 장애인 또는 노약자 등 거동이 불편한 운전자가 실내의 직각으로 굽은 좁은 복도 또는 엘리베이터에 출입하고자 할 때 전동 스쿠터의 직진 주행 방향에 대해 직교하는 수평방향으로 이동 또는 제자리에서 회전하는 기능을 제공하지 못하여 타인의 도움을 받아야 하는 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 전동 스쿠터는 단순한 구조의 서스펜션을 취하고 있어 노면의 충격을 제대로 흡수할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 상시주행모드, 자전모드 및 조향연동모드 등 사용자의 주행모드 선택에 따라 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 더블 위시본 타입의 서스펜션을 채택함으로써 노면의 충격을 최대한 완화할 수 있으면서도 조향이 가능하고 콤팩트한 외형을 갖는 서스펜션을 채택한 전동 스쿠터를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 베이스프레임과; 상기 베이스프레임의 전방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 앞바퀴가 구비된 전륜부와; 상기 베이스프레임의 후방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 뒷바퀴가 구비된 후륜부와; 사용자의 조작에 의해 상기 앞바퀴 또는 상기 뒷바퀴의 조향각을 조절하는 조향각조절부와; 동력원에 의해 상기 앞바퀴 또는 상기 뒷바퀴를 회전시키는 주행구동부를; 포함하는 전동 스쿠터에 있어서, 사용자의 조작에 의해 운전모드를 선택할 수 있는 모드선택부와; 상기 모드선택부에 선택된 운전모드에 따라 상기 조향각조절부 및 상기 주행구동부를 제어하는 주행제어부를; 더 포함하되, 상기 조향각조절부는, 상기 앞바퀴의 조향각을 조절하는 전륜조향유닛과, 상기 뒷바퀴의 조향각을 조절하는 후륜조향유닛을 포함하여 구성되고, 상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 평시주행모드를 포함하며, 상기 전륜조향유닛은, 상기 앞바퀴의 조향각을 사용자의 외력에 의해 조절할 수 있는 핸들을 포함하여 구성되고, 상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 평시주행모드가 선택된 경우 상기 뒷바퀴의 조향각이 상기 베이스프레임의 길이방향과 평행한 방향으로 고정되도록 상기 후륜조향유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 상기 전륜부 및 후륜부는, 상기 앞바퀴와 뒷바퀴의 개수의 합이 총 3개로 이루어지고, 상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 자전모드를 더 포함하며, 상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 자전모드가 선택된 경우 총 3개로 이루어진 상기 앞바퀴 및 뒷바퀴가 지면과 접촉하는 3개의 점을 연결하는 자전원의 접선방향으로 배치되도록 상기 전륜조향유닛 및 상기 후륜조향유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 상기 전륜조향유닛은, 상기 앞바퀴의 조향각을 감지하는 전륜조향각 감지센서를 포함하여 구성되고, 상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 조향연동모드를 더 포함하며, 상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 조향연동모드가 선택된 경우 상기 뒷바퀴의 조향각이 상기 전륜조향각 감지센서에 감지된 상기 앞바퀴의 조향각에 대응되게 상기 후륜조향유닛을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 상기 전륜조향각 감지센서는, 전륜조향축에 연결되어 상기 전륜조향축의 회전량으로부터 상기 앞바퀴의 조향각을 감지하도록 구성되고, 상기 후륜조향유닛은, 후륜피봇축에 연결되어 상기 후륜피봇축을 회전시킬 수 있는 후륜조향모터와, 상기 후륜피봇축에 연결되어 상기 후륜피봇축의 회전량으로부터 상기 뒷바퀴의 조향각을 감지하는 후륜조향각 감지센서를 포함하여 구성되며, 상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 조향연동모드가 선택된 경우 상기 전륜조향각 감지센서로부터 조향각 변화 신호를 전달받아 상기 후륜조향모터를 작동시키고, 상기 후륜조향각 감지센서에 감지된 뒷바퀴의 조향각이 상기 전륜조향각 감지센서에 감지된 앞바퀴의 조향각과 일치할 경우 상기 후륜조향모터의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 상기 후륜부는, 상기 베이스프레임의 후방측에 연결되는 후륜바디와, 노면으로부터의 충격을 흡수하며 상기 뒷바퀴를 상기 후륜바디에 연결하는 서스펜션을 포함하여 구성되되, 상기 서스펜션은, 상기 뒷바퀴가 장착되는 너클과, 상기 너클에 장착된 뒷바퀴의 회전축선 상측에서 일단부가 상기 너클에 힌지연결된 어퍼암과, 상기 너클에 장착된 뒷바퀴의 회전축선 하측에서 일단부가 상기 너클에 힌지연결된 로어암과, 상기 어퍼암 및 로어암의 타단부가 각각 힌지연결되고 상단부가 상기 후륜바디에 후륜피봇축을 회전중심으로 회전가능하게 연결된 피봇하우징과, 하단부는 상기 로어암에 연결되고 상단부는 상기 피봇하우징에 고정되는 쇼크업소버와, 상기 쇼크업소버를 둘러싸도록 설치된 코일스프링을 포함하는 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 상기 피봇하우징은, 상기 후륜피봇축이 연결되는 상단부에 상기 후륜피봇축과 연직하게 형성된 수평부와, 상기 수평부의 일단에서 하방으로 절곡되며 연장되되 상기 쇼크업소버의 상단이 연결되는 수직연장부와, 상기 수직연장부의 일측으로 돌출되며 상기 어퍼암 및 로어암의 타단부가 각각 힌지연결되는 어퍼힌지부 및 로어힌지부를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는, 상기 뒷바퀴는, 상기 베이스프레임의 길이방향과 교차하는 방향을 따라 상호 이격된 제1뒷바퀴 및 제2뒷바퀴로 이루어져 각각 상기 후륜바디 양측단 하부로 배치되고, 상기 피봇하우징은, 상기 수평부의 하부로 상기 뒷바퀴가 배치되고, 상기 수직연장부는 상기 뒷바퀴의 안쪽으로 배치되며, 상기 어퍼힌지부 및 로어힌지부는 상기 수직연장부에서 상기 뒷바퀴가 배치된 반대측 방향으로 돌출되고, 상기 후륜부는, 상기 후륜바디와 상기 피봇하우징의 수평부와의 사이에 상기 피봇하우징이 상기 후륜피봇축을 회전중심으로 일정 각도 이상으로 회전되는 것을 제한할 수 있는 회전제한스토퍼을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는 다양한 조향이 가능하여 좁은 통로 엘리베이터와 같은 좁은 공간 내외로 출입시에도 하차하지 않고 탑승상태로 원하는 방향으로 이동 및 회전이 가능한 장점이 있고, 더블 위시본 타입의 서스펜션 구조로 인하여 편안한 승차감을 갖으면서도 조향이 가능하고 콤팩트한 외형을 갖는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 정면 사시도
도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 배면 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 후륜조향유닛의 사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 주요부 구성도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 평시주행모드의 개념도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자전모드의 개념도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 조향연동모드의 개념도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 후륜부의 주요부 사시도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 후륜부의 주요부 정면도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅각조절부의 사시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 틸팅 사용상태 측면도
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 착탈 구조를 도시한 사시도
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 주행구동부의 단면도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 전동 스쿠터를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 정면 사시도이고, 도 2은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 배면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 후륜조향유닛의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 주요부 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 평시주행모드의 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자전모드의 개념도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 조향연동모드의 개념도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 후륜부의 주요부 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 후륜부의 주요부 정면도이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 틸팅각조절부의 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 틸팅 사용상태 측면도이고, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터의 착탈 구조를 도시한 사시도이며, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 주행구동부의 단면도이다.

도 1 내지 도 13을 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동 스쿠터는 베이스프레임(10)과, 전륜부(20)와, 후륜부(30)와, 조향각조절부(40)와, 틸팅각조절부(50)와, 주행구동부(60)와, 모드선택부(70)와, 주행제어부(80)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스프레임(10)은 본 발명에 따른 전동 스쿠터의 뼈대 역할을 하는 구성으로 포크지지프레이트(11)와, 포스트연결플레이트(12)와, 걸림후크(13)와, 후륜부결합하우징(14)과, 록크핀(15)과, 시트(16)와, 발판(17)을 포함하여 구성된다.

상기 포크지지플레이트(11)는 상기 베이스프레임(10)의 전방측에 수평하게 형성되어 앞바퀴(21)가 장착된 포크(414)가 조향을 위해 좌우 회동가능하게 지지되는 구성이다.

상기 포스트연결플레이트(12)는 상기 포크지지플레이트(11)의 양측단에서 각각 절곡되며 상방으로 연장된 구성으로 후술할 틸팅각조절부(50)의 핸들포스트커버(51)가 전후 틸팅가능하게 연결되도록 하는 구성이다.

상기 걸림후크(13)는 상기 베이스플레이트(10)의 후방측에서 후륜바디(32)의 전방측에 형성된 걸림힌지축(321)에 걸 수 있는 형상으로 형성되는 구성이다.

상기 후륜부결합하우징(14)은 상기 걸림힌지축(321)에 상기 걸림후크(13)가 걸린 상태에서 상기 베이스프레임(10) 또는 후륜부(30)가 상기 걸림힌지축(321)을 회전중심으로 회동되는 경우 후륜바디(32)의 전방에 돌출된 끼움돌기(322)가 삽입되며 결합되도록 하는 구성이다.

상기 록크핀(15)은 상기 후륜부결합하우징(14)의 상면에 지지되고, 상기 끼움돌기(322)가 상기 후륜부결합하우징(14)에 삽입 결합된 상태에서 외력에 의해 상기 끼움돌기(322)의 상면에 형성된 록크핀삽입홀(322a)을 향하여 출몰되며 상기 후륜부결합하우징(14)과 상기 끼움돌기(322)를 상호 고정하는 구성이다.

또한, 본 발명에서는 상기 끼움돌기(322)와 상기 후륜부결합하우징(14)이 상호 끼움 결합되는 결합되는 경우 상기 베이스프레임(10)과 상기 후륜부(30) 사이에 전기적인 배선이 연결되도록 형성된다.

즉, 도 12에 도시된 바와 같이 상기와 같은 구성요소들의 유기적인 결합관계에 의하여 본 발명에 따른 전동 스쿠터는 상기 베이스프레임(10)의 후방측과 상기 후륜바디(32)의 전방측은 상호 착탈가능하게 연결되어 상기 베이스프레임(10)과 상기 후륜부(30)를 상호 분리한 상태로 차량에 탑재하여 이동시키는 것이 가능하고, 목적지 도착 후 상기 베이스프레임(10)과 상기 후륜부(30)를 간편하게 결합하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

상기 시트(16)는 사용자가 앉을 수 있는 구성이고, 상기 발판(17)은 주행 중 사용자의 발을 올려놓을 수 있는 구성이다.

상기 전륜부(20)는 상기 베이스프레임(10)의 전방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 앞바퀴(21)가 구비된 구성이다.

상기 앞바퀴(21)의 조향각은 후술한 전륜조향유닛(41)에 의해 조절된다.

상기 후륜부(30)는 상기 베이스프레임(10)의 후방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 뒷바퀴(31)가 구비된 구성이다.

상기 뒷바퀴(31)의 조향각은 후술할 후륜조향유닛(42)에 의해 조절된다.

본 발명의 일실시예에서의 전동 스쿠터는 상기 앞바퀴(21)가 1개이고, 뒷바퀴(31)가 제1뒷바퀴(311), 제2뒷바퀴(312)로 이루어진 총 3개의 바퀴로 이루어진 3륜 전동 스쿠터로 구성된다.

상기 제1뒷바퀴(311), 제2뒷바퀴(312)는 상기 베이스프레임(10)의 길이방향과 교차하는 방향을 따라 상호 이격되게 배치되고, 각각은 후륜바디(32) 양측단 하부로 배치된다.

또한, 상기 후륜부(30)는 후륜바디(32)와, 서스펜션(33)과 회전제한스토퍼(34)를 포함하여 구성된다.

상기 후륜바디(32)는 상기 베이스프레임(10)의 후방측에 연결되고, 상기 서스펜션(33)이 연결되기 위한 지지대의 역할을 하는 구성이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서의 상기 후륜바디(32)는 도 12에 도시된 바와 같이 전방측에 좌우방향으로 길게 걸림힌지축(321)이 구비되고, 상기 걸림힌지축(321)의 상부 위치에 전방으로 돌출되고 상면에 록크핀삽입홀(322a)이 형성된 끼움돌기(322)가 구비되어 상기 베이스프레임(10)의 후방측에 착탈 가능하게 연결되는데, 이에 대해서는 상기 베이스프레임(10)에 대한 설명에서 전술한 바 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 후륜바디(32)의 내부에는 도 3에 도시된 후륜조향유닛(42)을 구성하는 구성요소들이 내장된다.

상기 서스펜션(33)은 노면으로부터의 충격을 흡수하며 상기 뒷바퀴(31)를 상기 후륜바디(32)에 연결하는 구성으로 도 8 및 도 9를 참조하면 너클(331)과, 어퍼암(332)과, 로어암(333)과, 피봇하우징(334)과, 쇼크업소버(335)와, 코일스프링(336)을 포함하여 구성된다.

상기 너클(331)은 상기 뒷바퀴(31)가 장착되기 위한 구성으로, 상단부와 하단부에 각각 어퍼암(332)과, 로어암(333)이 힌지연결된다.

상기 어퍼암(332)은 상기 너클(331)에 장착된 뒷바퀴(31)의 회전축선 상측에서 일단부가 상기 너클(331)에 힌지연결된다.

상기 로어암(333)은 상기 너클(331)에 장착된 뒷바퀴(31)의 회전축선 하측에서 일단부가 상기 너클(331)에 힌지연결된다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 서스펜션(33)은 상기 어퍼암(332)과 상기 로어암(333)이 구비되어 편안한 승차감을 담보할 수 있는 더블 위시본 타입의 서스펜션(33)이 되는 것이다.

상기 피봇하우징(334)은 상기 어퍼암(332) 및 로어암(333)의 타단부가 각각 힌지연결되고 상단부가 상기 후륜바디(32)에 후륜피봇축(421)을 회전중심으로 회전가능하게 연결되는 구성이다.

한편, 본 발명의 일실시예에서의 상기 피봇하우징(334)은 상기 후륜피봇축(421)이 연결되는 상단부에 상기 후륜피봇축(421)과 연직하게 형성된 수평부(334a)와, 상기 수평부(334a)의 일단에서 하방으로 절곡되며 연장되되 쇼크업소버(335)의 상단이 연결되는 수직연장부(334b)와, 상기 수직연장부(334b)의 일측으로 돌출되며 상기 어퍼암(332) 및 로어암(333)의 타단부가 각각 힌지연결되는 어퍼힌지부(334c) 및 로어힌지부(334d)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 피봇하우징(334)은 상기 수평부(334a)의 하부로 상기 뒷바퀴(31)가 배치되고, 상기 수직연장부(334b)는 상기 뒷바퀴(31)의 안쪽으로 배치되며, 상기 어퍼힌지부(334c) 및 로어힌지부(334d)는 상기 수직연장부(334b)에서 상기 뒷바퀴(31)가 배치된 반대측 방향으로 돌출된다.

상기와 같은 피봇하우징(334)의 구성에 의하여 본 발명의 일실시예에 따른 서스펜션(33)은 상기 후륜피봇축(421)을 회전중심으로 조향이 가능하면서도 상기 어퍼힌지부(334c) 및 로어힌지부(334d)가 상기 수직연장부(334b)의 일측으로 돌출되게 구성되어 더블 위시본 타입의 서스펜션 구조를 최택하면서도 최대한 콤팩트한 외형을 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기 쇼크업소버(335)는 하단부는 상기 로어암(333)에 연결되고 상단부는 상기 피봇하우징(334)에 고정되는 구성이다.

상기 쇼크업소버(335)의 상단부가 상기 피봇하우징(334)에 고정되는 구조를 채택함으로써 본 발명의 일실시예에 따른 서스펜션(33)은 상기 후륜피봇축(421)을 회전중심으로 조향이 가능하게 되는 것이다.

상기 코일스프링(336)은 상기 쇼크업소버(335)를 둘러싸도록 설치되는 구성이다.

상기 회전제한스토퍼(34)는 상기 후륜바디(32)와 상기 피봇하우징(334)의 수평부(334a)와의 사이에 상기 피봇하우징(334)이 상기 후륜피봇축(421)을 회전중심으로 일정 각도 이상으로 회전되는 것을 제한하는 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 피봇하우징(334)의 수평부(334a)에서 상방으로 돌출형성된 스토퍼돌기(341)와, 상기 후륜바디(32)의 하부면에 상기 스토퍼돌기(341)가 걸릴 수 있는 형상으로 형성된 스토퍼걸림턱(342)으로 이루어진다.

상기 조향각조절부(40)는 사용자의 조작에 의해 상기 앞바퀴(21) 또는 상기 뒷바퀴(31)의 조향각을 조절하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 전륜조향유닛(41)과, 후륜조향유닛(42)을 포함하여 구성된다.

상기 전륜조향유닛(41)은 상기 앞바퀴(21)의 조향각을 조절하는 구성으로 상기 앞바퀴(21)가 하단부에 회전가능하게 지지된 상태에서 상기 베이스프레임(10)의 전방측에 전륜조향축(411)을 회전중심으로 좌우 회동가능하게 지지된 포크(414)와, 하단부가 상기 포크(414)의 상단부에 연결되어 상방으로 연장된 핸들포스트(415)와, 상기 앞바퀴의 조향각을 사용자의 외력에 의해 조절할 수 있도록 상기 핸들포스트(415)의 상단부에 연결된 핸들(412)과, 상기 전륜조향축(411)에 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 전륜조향축(411)의 회전량으로부터 상기 앞바퀴(21)의 조향각을 감지하는 전륜조향각 감지센서(413)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 핸들포스트(415)는 사용자의 조작에 의해 상기 베이스프레임(10)의 길이방향을 기준으로 전후 틸팅 가능함과 동시에 회전력을 상기 포크(414)로 전달할 수 있도록 하단부가 상기 포크(414)의 상단부와 유니버셜조인트(416)로 연결된다.

상기와 같은 전륜조향유닛(41)의 구성에 의하여 사용자는 상기 앞바퀴(21)의 조향각을 용이하게 조절할 수 있게 되고, 전동력에 의해 상기 앞바퀴(21)의 조향각을 조절할 수 있게 구성할 수도 있다할 것이다.

상기 후륜조향유닛(42)은 상기 뒷바퀴(31)의 조향각을 조절하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 후륜피봇축(421)에 벨트(424)로 연결되어 상기 후륜피봇축(421)을 회전시킬 수 있는 후륜조향모터(422)와, 상기 후륜피봇축(421)에 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 후륜피봇축(421)의 회전량으로부터 상기 뒷바퀴(31)의 조향각을 감지하는 후륜조향각 감지센서(423)를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 후륜조향유닛(42)의 구성에 의하여 상기 뒷바퀴(31)의 조향각을 전동력에 의해 조절할 수 있게 구성되는데, 본 발명의 일실시예에서는 상기 뒷바퀴(31)가 제1뒷바퀴(311) 및 제2뒷바퀴(312)로 구성되고, 상기 제1뒷바퀴(311) 및 제2뒷바퀴(312)는 각각 조향각 조절이 가능하도록 구성된다.

상기 틸팅각조절부(50)는 상기 포크(414)와 유니버셜조인트(416)로 연결되어 일정 각도로 틸팅된 상기 핸들포스트(415)를 고정 및 고정해제하는 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 도 10에 도시된 바와 같이 핸들포스트커버(51)와, 핀삽입홀(52)과, 틸팅가이드홀(53)과, 핀이탈방지구(54)와, QR레버(55)를 포함하여 구성된다.

상기 핸들포스트커버(51)는 상기 핸들포스트(415)의 좌우 회전은 구속하지 않되 상기 핸들포스트(415)와 일체로 전후 틸팅가능하도록 상기 핸들포스트(415)를 감싼 상태에서 하단부가 상기 포스트연결플레이트(12)에 틸팅힌지축(H)을 회전중심으로 힌지연결되는 구성이다.

상기 핀삽입홀(52)은 상기 틸팅힌지축(H)에서 일정거리 이격된 상태에서 상기 포스트연결플레이트(12) 또는 상기 핸들포스트커버(51)에 관통 형성된 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 포스트연결플레이트(12)에 형성되도록 구성되었다.

상기 틸팅가이드홀(53)은 상기 핸들포스트(415)가 전후 틸팅되는 경우 상기 핀삽입홀(52)의 회전 궤적을 따라 상기 핀삽입홀(52)이 형성되지 않은 상기 포스트연결플레이트(12) 또는 상기 핸들포스트커버(51)에 길게 형성되는 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 핸들포스트커버(51)에 형성되도록 구성되었다.

상기 삽입핀(54)은 상기 핀삽입홀(52) 및 상기 틸팅가이드홀(53)을 관통하여 체결되는 구성이다.

상기 핀이탈방지구(55)는 상기 삽입핀(54)이 이탈되지 않도록 상기 삽입핀(54)의 일단부에 체결되는 구성이다.

상기 QR레버(56)는 상기 삽입핀(54)의 타단부에 체결되며 사용자의 조작에 의해 지렛대 및 캠의 원리를 이용하여 상기 포스트연결플레이트(12) 및 상기 핸들포스트커버(51)를 상호 압착시켜 고정하는 구성이다.

상기와 같은 틸팅각조절부(50)의 구성에 의하여 사용자는 용이하게 상기 핸들포스트(415)의 틸팅각을 조절할 수 있게 되어 사용자의 몸에 맞는 상기 핸들(412)의 위치를 조절할 수 있고, 나아가 도 11에 도시된 바와 같이 상기 핸들포스트(415) 부분을 접어 부피를 최소화함으로써 차량에의 탑재 또는 보관의 용이를 도모할 수 있게 된다.

상기 주행구동부(60)는 상기 베이스프레임(10)에 내장된 배터리(미도시)와 같은 동력원에 의해 상기 앞바퀴(21) 또는 상기 뒷바퀴(31)를 회전시키는 구성으로, 본 발명의 일실시예에서는 도 12에 도시된 바와 같이 인휠모터(61)와 방열수단(62)을 포함하여 구성된다.

상기 인휠모터(61)는 회전을 위한 상기 앞바퀴(21) 또는 상기 뒷바퀴(31)의 축에 스테이터(611)가 고정되고, 상기 스테이터(611)를 감싸며 회전되는 로터(612)에 상기 앞바퀴(21) 또는 상기 뒷바퀴(31)의 림 휠이 연결된다.

상기 스테이터(611)의 내부에는 둘레 방향을 따라 다수의 코일(coil)이 배치되고, 상기 로터(612) 내에는 둘레 방향으로 다수의 마그네트(magnet)가 배치된다.

이에, 상기 스테이터(611)의 각 코일에 순차적으로 전력이 공급되면 코일의 여자에 수반되어 마그네트와의 사이에 자계가 발생되어 상기 로터(612)에 회전력, 즉 모터 토크를 발생시키고, 회전축을 중심으로 상기 앞바퀴(21) 또는 상기 뒷바퀴(31)가 일체로 회전됨에 따라 노면과의 사이에 구동이 발생될 수 있는 것이다.

상기 방열수단(62)은 상기 인휠모터(61)에 발생된 열을 방열하기 위한 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 방열핀(621)과, 송풍팬(622)을 포함하여 구성된다.

상기 방열핀(621)은 다수개가 상기 림 휠 상에 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지고 돌출부가 공기와 접촉되어 공냉될 수 있도록 하는 구성이다.

상기 송풍팬(622)은 상기 스테이터(611)와 상기 로터(612) 사이의 간극으로 공기를 송풍하여 상기 인휠모터(61)를 냉각시키기 위한 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 상기 방열핀(621)에 공기유도경사부가 형성되어 상기 림 휠이 회전되는 경우 상기 방열핀(621)이 상기 스테이터(611)와 상기 로터(612) 사이의 간극으로 공기를 송풍하도록 구성된다.

상기와 같이 상기 주행구동부(60)로 인휠모터(61)를 채택함으로써 심플한 구성으로 상기 앞바퀴(21) 또는 뒷바퀴(31)를 구동시킬 수 있게 되고, 상기 방열수단(62)의 구성에 의하여 상기 인휠모터(61)의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있고, 또한 상기 인휠모터(1)의 수명을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 모드선택부(70)는 사용자의 조작에 의해 운전모드를 선택할 수 있는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 조작의 편의를 위하여 상기 핸들(412)의 전면에 설치된 클러스터로 구현하였다.

본 발명의 일실시예에서는 상기 모드선택부(70)에서 선택 가능한 운전모드는 평시주행모드(71), 자전모드(72) 및 조향연동모드(73)를 포함하여 구성된다.

상기 주행제어부(80)는 상기 모드선택부(70)에 선택된 운전모드에 따라 상기 조향각조절부(40) 및 상기 주행구동부(60)를 제어하는 구성이다.

보다 구체적으로, 상기 주행제어부(80)는 상기 모드선택부(70)에 평시주행모드(71)가 선택된 경우 도 5에 도시된 바와 같이 상기 뒷바퀴(31)의 조향각이 상기 베이스프레임(10)의 길이방향과 평행한 방향으로 고정되도록 상기 후륜조향유닛(42)을 제어한다.

이 경우 사용자는 외력에 의해 상기 전륜조향유닛(41)을 조작함으로써 조향이 가능하게 된다.

한편, 상기 주행제어부(80)는 상기 모드선택부(70)에 자전모드(71)가 선택된 경우 도 6에 도시된 바와 같이 총 3개로 이루어진 상기 앞바퀴(21) 및 뒷바퀴(31, 311, 312)가 지면과 접촉하는 3개의 점을 연결하는 자전원의 접선방향으로 배치되도록 상기 전륜조향유닛(41) 및 상기 후륜조향유닛(42)을 제어한다.

또한, 상기 주행제어부(80)는 상기 모드선택부(70)에 조향연동모드(73)가 선택된 경우 상기 뒷바퀴(31)의 조향각이 상기 전륜조향각 감지센서(413)에 감지된 상기 앞바퀴(21)의 조향각에 대응되게 상기 후륜조향유닛(42)을 제어한다.

즉, 상기 주행제어부(80)는 상기 모드선택부(70)에 조향연동모드(73)가 선택된 경우 상기 전륜조향각 감지센서(413)로부터 조향각 변화 신호를 전달받아 상기 후륜조향모터(422)를 작동시키고, 상기 후륜조향각 감지센서(423)에 감지된 뒷바퀴(31)의 조향각이 상기 전륜조향각 감지센서(413)에 감지된 앞바퀴(21)의 조향각과 일치할 경우 상기 후륜조향모터(422)의 작동을 정지시키게 된다.

상기와 같은 모드선택부(70)와 주행제어부(80)의 유기적인 결합관계에 의하여 본 발명에 따른 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터는 다양한 조향이 가능하여 좁은 통로 엘리베이터와 같은 좁은 공간 내외로 출입시에도 하차하지 않고 탑승상태로 원하는 방향으로 이동 및 회전이 가능하게 되는 것이다.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 전동 스쿠터는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10 베이스프레임
11 포크지지플레이트
12 포스트연결플레이트
13 걸림후크
14 후륜부결합하우징
15 록크핀
16 시트
17 발판
20 전륜부
21 앞바퀴
30 후륜부
31 뒷바퀴
311 제1뒷바퀴
312 제2뒷바퀴
32 후륜바디
321 걸림힌지축
322 끼움돌기
322a 록크핀삽입홀
33 서스펜션
331 너클
332 어퍼암
333 로어암
334 피봇하우징
334a 수평부
334b 수직연장부
334c 어퍼힌지부
334d 로어힌지부
335 쇼크업소버
336 코일스프링
34 회전제한스토퍼
341 스토퍼돌기
342 스토퍼걸림턱
40 조향각조절부
41 전륜조향유닛
411 전륜조향축
412 핸들
413 전륜조향각 감지센서
414 포크
415 핸들포스트
416 유니버셜조인트
42 후륜조향유닛
421 후륜피봇축
422 후륜조향모터
423 후륜조향각 감지센서
424 벨트
50 틸팅각조절부
H 틸팅힌지축
51 핸들포스트커버
52 핀삽입홀
53 틸팅가이드홀
54 삽입핀
55 핀이탈방지구
56 QR레버
60 주행구동부
61 인휠모터
611 스테이터
612 로터
62 방열수단
621 방열핀
622 송풍팬
70 모드선택부
71 평시주행모드
72 자전모드
73 조향연동모드
80 주행제어부

Claims (7)

1. 베이스프레임과; 상기 베이스프레임의 전방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 앞바퀴가 구비된 전륜부와; 상기 베이스프레임의 후방측에 지면에 대해 구름 회전가능한 뒷바퀴가 구비된 후륜부와; 사용자의 조작에 의해 상기 앞바퀴 또는 상기 뒷바퀴의 조향각을 조절하는 조향각조절부와; 동력원에 의해 상기 앞바퀴 또는 상기 뒷바퀴를 회전시키는 주행구동부를; 포함하는 전동 스쿠터에 있어서,
   사용자의 조작에 의해 운전모드를 선택할 수 있는 모드선택부와; 상기 모드선택부에 선택된 운전모드에 따라 상기 조향각조절부 및 상기 주행구동부를 제어하는 주행제어부를; 더 포함하되,
   상기 조향각조절부는, 상기 앞바퀴의 조향각을 조절하는 전륜조향유닛과, 상기 뒷바퀴의 조향각을 조절하는 후륜조향유닛을 포함하여 구성되고,
   상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 평시주행모드를 포함하며,
   상기 전륜조향유닛은, 상기 앞바퀴의 조향각을 사용자의 외력에 의해 조절할 수 있는 핸들을 포함하여 구성되고,
   상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 평시주행모드가 선택된 경우 상기 뒷바퀴의 조향각이 상기 베이스프레임의 길이방향과 평행한 방향으로 고정되도록 상기 후륜조향유닛을 제어하고,
   상기 주행구동부는, 인휠모터와 방열수단을 포함하여 구성되되,
   상기 인휠모터는 상기 앞바퀴 및 뒷바퀴의 축에 고정된 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸며 회전되는 로터로 구성되며,
   상기 앞바퀴 및 뒷바퀴의 림 휠은 상기 로터에 연결되고,
   상기 방열수단은 상기 림 휠상에 중심으로부터 방사상으로 펼쳐지고 돌출부가 공기와 접촉되는 방열핀을 포함하여 구성되되,
   상기 방열수단은 상기 림 휠이 회전되는 경우 상기 스테이터와 상기 로터 사이의 간극으로 공기를 송풍하도록 상기 방열핀에 공기유도경사부가 형성되어 이루어진 송풍팬을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전륜부 및 후륜부는, 상기 앞바퀴와 뒷바퀴의 개수의 합이 총 3개로 이루어지고,
   상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 자전모드를 더 포함하며,
   상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 자전모드가 선택된 경우 총 3개로 이루어진 상기 앞바퀴 및 뒷바퀴가 지면과 접촉하는 3개의 점을 연결하는 자전원의 접선방향으로 배치되도록 상기 전륜조향유닛 및 상기 후륜조향유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 전륜조향유닛은, 상기 앞바퀴의 조향각을 감지하는 전륜조향각 감지센서를 포함하여 구성되고,
   상기 모드선택부에서 선택 가능한 운전모드는 조향연동모드를 더 포함하며,
   상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 조향연동모드가 선택된 경우 상기 뒷바퀴의 조향각이 상기 전륜조향각 감지센서에 감지된 상기 앞바퀴의 조향각에 대응되게 상기 후륜조향유닛을 제어하는 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 전륜조향각 감지센서는, 전륜조향축에 연결되어 상기 전륜조향축의 회전량으로부터 상기 앞바퀴의 조향각을 감지하도록 구성되고,
   상기 후륜조향유닛은, 후륜피봇축에 연결되어 상기 후륜피봇축을 회전시킬 수 있는 후륜조향모터와, 상기 후륜피봇축에 연결되어 상기 후륜피봇축의 회전량으로부터 상기 뒷바퀴의 조향각을 감지하는 후륜조향각 감지센서를 포함하여 구성되며,
   상기 주행제어부는, 상기 모드선택부에 조향연동모드가 선택된 경우 상기 전륜조향각 감지센서로부터 조향각 변화 신호를 전달받아 상기 후륜조향모터를 작동시키고, 상기 후륜조향각 감지센서에 감지된 뒷바퀴의 조향각이 상기 전륜조향각 감지센서에 감지된 앞바퀴의 조향각과 일치할 경우 상기 후륜조향모터의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 후륜부는, 상기 베이스프레임의 후방측에 연결되는 후륜바디와, 노면으로부터의 충격을 흡수하며 상기 뒷바퀴를 상기 후륜바디에 연결하는 서스펜션을 포함하여 구성되되,
   상기 서스펜션은, 상기 뒷바퀴가 장착되는 너클과, 상기 너클에 장착된 뒷바퀴의 회전축선 상측에서 일단부가 상기 너클에 힌지연결된 어퍼암과, 상기 너클에 장착된 뒷바퀴의 회전축선 하측에서 일단부가 상기 너클에 힌지연결된 로어암과, 상기 어퍼암 및 로어암의 타단부가 각각 힌지연결되고 상단부가 상기 후륜바디에 후륜피봇축을 회전중심으로 회전가능하게 연결된 피봇하우징과, 하단부는 상기 로어암에 연결되고 상단부는 상기 피봇하우징에 고정되는 쇼크업소버와, 상기 쇼크업소버를 둘러싸도록 설치된 코일스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 피봇하우징은, 상기 후륜피봇축이 연결되는 상단부에 상기 후륜피봇축과 연직하게 형성된 수평부와, 상기 수평부의 일단에서 하방으로 절곡되며 연장되되 상기 쇼크업소버의 상단이 연결되는 수직연장부와, 상기 수직연장부의 일측으로 돌출되며 상기 어퍼암 및 로어암의 타단부가 각각 힌지연결되는 어퍼힌지부 및 로어힌지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.
7. 제6항에 있어서,
   상기 뒷바퀴는, 상기 베이스프레임의 길이방향과 교차하는 방향을 따라 상호 이격된 제1뒷바퀴 및 제2뒷바퀴로 이루어져 각각 상기 후륜바디 양측단 하부로 배치되고,
   상기 피봇하우징은, 상기 수평부의 하부로 상기 뒷바퀴가 배치되고, 상기 수직연장부는 상기 뒷바퀴의 안쪽으로 배치되며, 상기 어퍼힌지부 및 로어힌지부는 상기 수직연장부에서 상기 뒷바퀴가 배치된 반대측 방향으로 돌출되고,
   상기 후륜부는, 상기 후륜바디와 상기 피봇하우징의 수평부와의 사이에 상기 피봇하우징이 상기 후륜피봇축을 회전중심으로 일정 각도 이상으로 회전되는 것을 제한할 수 있는 회전제한스토퍼를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다양한 조향이 가능한 전동 스쿠터.

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