KR101860366B1 - Riding device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 탑승장치는, 적어도 하나의 바퀴를 포함하는 바퀴모듈, 기울기 변화에 따라 상기 바퀴의 회전 여부 및 방향을 결정하는 탑승모듈, 상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 탑승모듈이 넘어지지 않도록 상기 탑승모듈을 지지하는 보조바퀴모듈, 및 상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 바퀴로 보조회전력을 전달하여 상기 바퀴가 소정 회전 후 정지되도록 하는 보조구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하며, 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 보조바퀴모듈이 탑승모듈의 넘어짐을 방지하고 보조구동모듈이 속도의 급감을 방지하는 탑승장치를 제공한다.A boarding device according to an aspect of the present invention includes a wheel module including at least one wheel, a boarding module for determining the direction and direction of rotation of the wheel according to a change in inclination, A sub-drive module for supporting the boarding module to prevent the boarding module from falling down, and an auxiliary drive module for transmitting the auxiliary rotation force to the wheel in a state where the wheel is about to stop and stopping the wheel after a predetermined rotation Wherein the auxiliary wheel module prevents the board module from falling down and the auxiliary drive module prevents the speed of the auxiliary wheel module from being reduced in a situation where the wheels are about to stop.
Description
본 발명은 탑승장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a boarding device.
세그웨이(Segway)는 미국의 발명가인 '딘 카멘(Dean Kamen)'이 2001년에 공개한 1인용 이동수단이며, 자동으로 중심을 잡고 몸의 움직임만으로 전진, 후진 및 회전이 가능한 스쿠터 형태의 장치이다. 세그웨이는 바퀴 두 개가 좌우로 장착되어 있으며, 사용자는 디지털 열쇠를 꼽고 발판 위에 올라선 뒤 원하는 방향으로 몸을 조금씩 기울이면 그 방향으로 자동으로 움직이게 된다. 그리고 브레이크가 따로 없이 몸을 뒤쪽으로 기울이는 동작으로 정지가 이루어진다. 전기동력을 사용하며 마이크로프로세서가 자이로스코프와 바퀴 사이에서 제어 명령 기능을 담당하며, 최대 시속 19㎞(12마일)의 속도를 낼 수 있다. The Segway is a single-person movement released by US inventor Dean Kamen in 2001 and is a scooter-like device that automatically centers, moves forward, reverses and rotates with body movement . The Segway is equipped with two wheels mounted on the left and right, and the user moves the digital key in that direction by tilting the body in a desired direction after climbing on the footboard. And stopping is done by tilting the body backward without any brake. It uses electric power, and the microprocessor controls the gyroscope and the wheels, and can speed up speeds up to 19 kilometers (12 miles) per hour.
좀 더 구체적으로 살펴보면, 세그웨이의 작동을 위하여 5개의 자이로 센서와 2개의 가속도 센서로 기울기와 가속도를 감지하게 되는데, 감지에 따른 세그웨이의 제어는 도립진자 제어원리가 이용된다. 도립진자는 무게 추가 회전 중심보다 위에 있는 진자를 말하며, 이러한 무게 추의 균형을 잡는 것과 같은 원리로 세그웨이가 가속되거나 멈추게 된다. 최근 화석연료 사용으로 인한 환경문제 및 저공해 에너지 기술 개발에 대한 관심 증가에 따라 국내에서도 세그웨이와 같은 장치의 개발이 이루어지고 있으며, 또한 이륜장치의 불안정한 요소를 해결하기 위한 목적으로도 이런 장치에 대한 연구 개발이 이루어지고 있다.More specifically, for the operation of the Segway, five gyro sensors and two acceleration sensors sense the tilt and acceleration. The control of the Segway according to the sensing uses the principle of the inverted pendulum control. An inverted pendulum refers to a pendulum above the center of gravity, and the Segway accelerates or stops with the same principle of balancing these weights. Recently, the development of devices such as Segway has been developed in Korea due to the increase of interest in environmental problems due to the use of fossil fuels and development of low-emission energy technology. Also, in order to solve the unstable elements of the dual- Development is underway.
그러나 종래의 세그웨이와 같은 탑승장치는 기본적으로 무게중심의 균형을 잡으면서 넘어지지 않도록 하는데, 탑승장치의 전원이 갑자기 꺼지게 되면 이러한 균형이 무너져 탑승자가 부상을 입을 수 있는 등 안전사고의 위험성이 있다.
However, a conventional boarding device such as a Segway is basically prevented from falling down while balancing the center of gravity. If the power of the boarding device is suddenly turned off, such a balance may collapse and the passenger may be injured.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전원이 갑자기 꺼지더라도 탑승자의 넘어짐을 방지할 수 있는 탑승장치를 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION [0006] In order to solve the above-described problems, the present invention is intended to provide a boarding device capable of preventing a passenger from falling down even if the power is suddenly turned off.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 양태에 따른 탑승장치는, 적어도 하나의 바퀴를 포함하는 바퀴모듈, 기울기 변화에 따라 상기 바퀴의 회전 여부 및 방향을 결정하는 탑승모듈, 상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 탑승모듈이 넘어지지 않도록 상기 탑승모듈을 지지하는 보조바퀴모듈, 및 상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 바퀴로 보조회전력을 전달하여 상기 바퀴가 소정 회전 후 정지되도록 하는 보조구동모듈을 포함할 수 있다.A boarding device according to an aspect of the present invention includes a wheel module including at least one wheel, a boarding module for determining the direction and direction of rotation of the wheel according to a change in inclination, A sub-drive module for supporting the boarding module to prevent the boarding module from falling down, and an auxiliary drive module for transmitting the auxiliary rotation force to the wheel in a state where the wheel is about to stop and stopping the wheel after a predetermined rotation have.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 바퀴가 정지되려 하는 상황은 상기 탑승장치가 소정 각도를 초과하는 경사면을 오를 때 상기 탑승모듈의 전원이 꺼져 발생될 수 있다.According to an exemplary embodiment, a situation in which the wheel is about to be stopped can be generated by turning off the power of the boarding module when the boarding vehicle goes up a slope exceeding a predetermined angle.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 보조바퀴모듈은, 보조바퀴부, 및 상기 탑승모듈로부터 전원을 공급받아 자성을 띄되 상기 보조바퀴부와 자성결합되는 전자석부를 포함하고, 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 전자석부와 상기 보조바퀴부의 자성결합이 해제되고 상기 보조바퀴부가 이동되어 상기 탑승모듈을 지지할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the auxiliary wheel module includes a main wheel unit, and an electromagnet unit magnetically coupled to the auxiliary wheel unit by receiving power from the boarding module and magnetically coupled to the auxiliary wheel unit. When the power of the boarding module is turned off, The magnetic coupling between the electromagnet part and the auxiliary wheel part is released and the auxiliary wheel part can be moved to support the boarding module.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 보조바퀴모듈은, 상기 보조바퀴부와 탄성결합되는 탄성부를 더 포함하고, 상기 탄성부의 탄성력은 상기 전자석부의 자력보다 약하며, 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 전자석부와 상기 보조바퀴부의 자성결합이 해제되고 상기 탄성부의 탄성에 의해 상기 보조바퀴부가 이동되어 상기 탑승모듈을 지지할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the auxiliary wheel module further includes an elastic portion elastically coupled to the auxiliary wheel portion. The elastic force of the elastic portion is weaker than the magnetic force of the electromagnetic portion. When the power of the boarding module is turned off, The magnetic coupling of the auxiliary wheel portion and the auxiliary wheel portion is released and the auxiliary wheel portion is moved by the elasticity of the elastic portion to support the boarding module.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 보조바퀴모듈은, 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 보조구동모듈에 미는 힘을 가하는 가압부를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the auxiliary wheel module may further include a pushing portion for applying a pushing force to the auxiliary drive module when the boarding module is powered off.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 가압부는 상기 탑승모듈의 전원이 꺼져 상기 보조바퀴부가 이동되면 이에 연동되어 상기 보조구동모듈에 미는 힘을 가할 수 있다.According to the exemplary embodiment, when the power of the boarding module is turned off and the auxiliary wheels are moved, the pressing unit can apply a pushing force to the auxiliary driving module in conjunction with the pressing.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 보조구동모듈은, 제1 샤프트부, 및 상기 바퀴로부터 회전력을 전달받아 상기 제1 샤프트부로 전달하는 클러치부를 포함하고, 상기 클러치부는 상기 탑승모듈의 전원이 켜져 있는 상태에서 상기 바퀴의 제1 방향 회전과 제2 방향 회전 중 어느 하나의 회전력만 상기 제1 샤프트부로 전달하여 상기 제1 샤프트부에 보조회전력이 저장되도록 할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the auxiliary drive module includes a first shaft portion, and a clutch portion that receives a rotational force from the wheel and transmits the rotational force to the first shaft portion, wherein the clutch portion is in a state that the power of the boarding module is turned on Only the rotational force of the wheel in the first direction and the second direction may be transmitted to the first shaft portion so that the auxiliary torque may be stored in the first shaft portion.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 클러치부와 상기 제1 샤프트부가 축결합되어 상기 제1 샤프트부에 저장된 보조회전력이 상기 클러치부를 통해 상기 바퀴로 전달될 수 있다.According to an exemplary embodiment, when the power of the boarding module is turned off, the clutch portion and the first shaft portion are axially coupled to transmit the auxiliary torque stored in the first shaft portion to the wheel through the clutch portion.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 클러치부는, 상기 바퀴로부터 회전력을 전달받는 풀리, 상기 풀리로부터 회전력을 전달받아 이를 상기 제1 샤프트부로 전달하는 원웨이클러치, 및 상기 풀리로부터 회전력을 전달받아 상기 풀리와 동일한 방향으로 회전되는 제2 샤프트를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the clutch unit includes: a pulley that receives a rotational force from the wheel; a one-way clutch that receives a rotational force from the pulley and transmits the rotational force to the first shaft; And a second shaft rotated in the same direction.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 제2 샤프트가 이동되어 상기 제1 샤프트부와 축결합되고, 상기 제1 샤프트부에 저장된 보조회전력이 축결합된 상기 제2 샤프트 및 상기 풀리를 통해 상기 바퀴로 전달될 수 있다.According to an exemplary embodiment, when the power of the boarding module is turned off, the second shaft is moved and axially coupled to the first shaft portion, and the second shaft, to which the auxiliary torque stored in the first shaft portion is shaft- And can be transmitted to the wheel through a pulley.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 보조바퀴모듈은 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 제2 샤프트를 밀어 상기 제2 샤프트가 상기 제1 샤프트부와 축결합되도록 하는 가압부를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the auxiliary wheel module may include a pressing portion for pushing the second shaft when the power of the boarding module is turned off so that the second shaft is axially coupled with the first shaft portion.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 제1 샤프트부는, 상기 클러치부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 제1 샤프트, 및 상기 제1 샤프트와 연결되어 상기 제1 샤프트부와 함께 회전되되 상기 제1 샤프트보다 직경이 큰 플라이휠을 포함할 수 있다.
According to an exemplary embodiment, the first shaft portion may include a first shaft rotatably receiving a rotational force from the clutch portion, and a second shaft coupled to the first shaft and rotated together with the first shaft portion, May include a large flywheel.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may appropriately define the concept of a term in order to best describe its invention The present invention should be construed in accordance with the spirit and scope of the present invention.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른 탑승장치는, 탑승모듈의 전원이 꺼져 바퀴가 갑자기 정지되는 상황에서, 보조바퀴모듈이 탑승모듈의 넘어짐을 방지하고 보조구동모듈이 속도의 급감을 방지할 수 있는바, 탑승자의 부상 및 탑승장치의 고장을 예방할 수 있다.
The present invention provides a boarding vehicle according to the present invention which prevents the auxiliary wheel module from falling down and prevents the auxiliary drive module from reducing the speed of the vehicle when the power of the boarding module is turned off and the wheels suddenly stop. As a result, it is possible to prevent the injured occupant and the breakdown of the boarding device.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 탑승장치의 보조바퀴모듈의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시한 탑승장치의 보조바퀴모듈과 보조구동모듈의 개략적인 측면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited in the description of the invention.
1 is a perspective view of a boarding vehicle according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 and Fig. 3 are perspective views of the auxiliary wheel module of the boarding vehicle shown in Fig. 1. Fig.
Figs. 4 and 5 are schematic side views of the auxiliary wheel module and the auxiliary drive module of the boarding vehicle shown in Fig. 1. Fig.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승장치(100)의 사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 탑승장치(100)에 대해 살펴보기로 한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 탑승장치(100)는 적어도 하나의 바퀴(111)를 포함하는 바퀴모듈(110), 탑승자가 탑승하는 탑승모듈(120), 바퀴(111)가 정지되려는 상황에서 탑승모듈(120)을 지지하는 보조바퀴모듈(130), 및 바퀴가 정지되려는 상황에서 바퀴(111)로 보조회전력을 전달하는 보조구동모듈(140)을 포함할 수 있다.1 is a perspective view of a
바퀴모듈(110)은 탑승모듈(120) 및 이에 탑승한 탑승자를 이동시키기 위한 부재이다.The
여기서, 바퀴모듈(110)에 포함되는 바퀴(111)는 적어도 하나이면 만족하는데, 예를 들어 바퀴(111)가 하나인 경우 외발로 구성하고 바퀴(111)가 두 개인 경우 탑승모듈(120)의 양측에 각각 배치하여 안정감을 보다 향상시킬 수 있다.At least one
바퀴(111)는 탑승모듈(120)의 제어에 따라 정방향으로 회전될 수도 있고 또는 역방향으로 회전될 수도 있다. 또한 바퀴(111)가 복수 개인 경우 모두 동일한 회전속도로 회전되지는 않을 수 있으며 예를 들어 왼쪽 바퀴(111)의 회전속도가 오른쪽 바퀴(111)의 회전속도보다 빠르도록 구현하여 탑승장치(100)가 좌회전되도록 할 수도 있다.The
탑승모듈(120)은 본 실시예에 따른 탑승장치(100)의 본체가 되는 부재로서, 기울기 변화에 따라 바퀴(111)의 회전 여부 및 방향을 결정할 수 있다.The
여기서, 탑승모듈(120)은 예시적으로 본체부(121), 발판부(122), 지지부(123), 감지부(미도시), 구동부(미도시), 및 배터리부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 본체부(121)의 상면에 위치된 발판부(122)에는 탑승자의 발이 위치될 수 있으며, 탑승자의 좌우 발이 각각 위치될 수 있도록 좌판과 우판으로 나뉘어 구성될 수 있다. 또한, 지지부(123)는 탑승자가 탑승모듈(120) 위에서 균형을 용이하게 잡을 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있으며, 탑승자는 지지부(123)의 손잡이(123a)를 잡고 탑승모듈(120) 상에서 용이하게 균형을 잡을 수 있다.The
한편, 감지부는 본체부(121)의 내측에 위치하되 탑승모듈(120)의 기울기 및 가속도를 감지할 수 있도록 예를 들어 복수의 자이로센서와 가속도센서를 포함할 수 있다. 이때 자이로센서는 앞쪽, 뒤쪽, 왼쪽, 오른쪽으로의 기울기를 각각 감지하기 위하여 기본적으로 4개로 구성될 수 있으며, 오류 보정을 위하여 예비적으로 1개를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 따라서, 탑승자의 무게중심이 변하면 탑승모듈(120)의 기울기가 변하게 되며 이때 감지부가 탑승모듈(120)의 기울기를 감지할 수 있다.The sensing unit may include a plurality of gyro sensors and an acceleration sensor, for example, to sense the tilt and acceleration of the
구동부는 바퀴모듈(110)을 구동하기 위한 부재로서 적어도 일부가 본체부(121)의 내측에 위치하여 감지부와 직접 전기적 신호를 주고받거나 또는 별도의 제어부를 통해 전기적 신호를 주고받을 수 있다. 이때, 감지부가 탑승모듈(120)의 기울기를 감지하면 구동부가 구동될 수 있는데, 예를 들어 탑승자가 몸을 앞으로 기울여 탑승모듈(120)의 앞쪽이 아래로 기울여지면 감지부가 이를 감지하고 구동부에 전달하여 탑승모듈(120)이 앞쪽으로 진행되도록 바퀴(111)를 정방향으로 회전시킬 수 있다. 또한, 앞으로 진행 중 탑승자가 몸을 뒤쪽으로 기울여 탑승모듈(120)의 뒤쪽이 아래로 기울여지면 감지부가 이를 감지하고 구동부에 전달하여 탑승모듈(120)이 멈추도록 바퀴(111)를 정지시킬 수 있다. 또한, 탑승자가 몸을 더 뒤쪽으로 기울여 탑승모듈(120)의 뒤쪽이 더 아래로 기울여지면 감지부가 이를 감지하고 구동부에 전달하여 탑승모듈(120)이 뒤쪽 방향으로 이동되도록 바퀴(111)를 역방향으로 회전시킬 수 있다. 이때 구동부 및 감지부의 전원은 본체부(121)의 내측에 위치하는 배터리부가 될 수 있다.The driving unit is a member for driving the
한편, 본 실시예에 따른 탑승모듈(120)은 좌우로 방향전환도 할 수 있다. 예시적으로, 바퀴(111)가 두 개인 경우 구동부도 왼쪽 바퀴(111)를 구동시키는 제1 구동부와 오른쪽 바퀴(111)를 구동시키는 제2 구동부를 포함할 수 있는데 제1 구동부와 제2 구동부를 서로 다르게 구동시켜 두 개의 바퀴(111)의 회전속도를 서로 다르게 할 수 있고 회전속도가 느린 바퀴(111)의 방향으로 탑승장치(100)가 회전되도록(방향전환하도록) 할 수 있다. 이때, 탑승모듈(120)의 방향전환은 예를 들어 탑승자가 지지부(123)를 좌우로 회전시키거나 기울이는 경우 감지부가 이를 감지하도록 하여 구현할 수 있다.On the other hand, the
한편, 본 실시예에 따른 탑승장치(100)는 일정 경사각을 가진 경사면을 오르거나 내리더라도 구동부의 구동력을 충분히 하여 앞뒤로 이동될 수 있다. 그러나, 탑승장치(100)가 소정 경사각을 벗어나면, 예를 들어 15° 초과의 경사각을 갖는 경사면을 오르게 되면 구동부에 무리가 갈 수 있다. 이러한 경우 구동부 등 탑승모듈(120) 내의 부품들을 보호하기 위해 탑승모듈(120)의 전원이 꺼지게 될 수 있다. 그러나, 탑승장치(100)는 기본적으로 탑승자의 무게중심 변화 또는 탑승모듈(120)의 기울기 변화 등을 실시간으로 측정하여 탑승모듈(120)이 넘어지지 않고 평형을 유지할 수 있도록 하는 제어시스템을 사용하고 있다. 따라서, 탑승모듈(120)의 전원이 갑자기 꺼지게 되면 바퀴(111)가 갑자기 멈추면서 탑승장치(100)가 쓰러질 수 있다. 구체적으로, 경사면을 오를 때 탑승모듈(120)의 전원이 갑자기 꺼져 바퀴모듈(110)의 바퀴(111)가 정지되면, 관성에 의해 탑승자는 탑승장치(100)의 앞 방향으로 쏠리게 되며 탑승장치(100)는 기울기의 급감으로 인해 뒤쪽으로 넘어지게 될 수 있다. 따라서 탑승자가 부상을 입을 수 있고 탑승장치(100)가 넘어지면서 고장이 날 수도 있는 등 여러 문제점이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 탑승자가 관성에 의해 앞 방향으로 쏠리지 않도록 탑승장치(100)의 속도 급감을 방지해야 하며, 탑승장치(100)가 뒤쪽으로 넘어지지 않도록 탑승장치(100)의 기울기 급감을 방지해야 한다.On the other hand, the
본 발명은 이를 해결하기 위하여 기울기 급감을 해결하는 수단으로서 보조바퀴모듈(130)를 이용하고 속도의 급감을 해결하는 수단으로서 보조구동모듈(140)을 이용할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention utilizes the
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 탑승장치(100)의 보조바퀴모듈(130)의 사시도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 탑승장치(100)의 보조바퀴모듈(130)에 대해 살펴보기로 한다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 보조바퀴모듈(130)은 탑승모듈(120)의 전원이 꺼져 바퀴(111)가 갑자기 정지되려 할 때 탑승모듈(120)을 지지하여 탑승장치(100)의 기울기 급감을 해결하기 위한 부재이다.2 and 3 are perspective views of the
여기서, 보조바퀴모듈(130)은 예시적인 실시예로서 보조바퀴부(131)와 전자석부(132)를 포함할 수 있다. 전자석부(132)는 탑승모듈(120)로부터 전원을 공급받아 자성을 가질 수 있으며, 탑승모듈(120)의 전원이 꺼지게 되면 전자석부(132)의 자성도 없어질 수 있다. 따라서, 도 2에 도시한 바와 같이 보조바퀴부(131)는 탑승모듈(120)의 전원이 켜져있을 때 전자석부(132)의 자성에 의해 전자석부(132)와 자성결합된 상태로 있을 수 있으며, 이때에는 보조바퀴부(131)가 탑승모듈(120)을 지지하지 않는 상태일 수 있다. 그러나, 도 3에 도시한 바와 같이 탑승장치(100)가 소정 각도 이상의 경사면을 올라 탑승모듈(120)의 전원이 꺼지게 되면 전자석부(132)의 자성이 사라지면서 보조바퀴부(131)와 전자석부(132) 간 자성결합도 해제될 수 있다. 또한, 자성결합이 해제되면서 보조바퀴부(131)가 전자석부(132)로부터 멀어지는 방향으로 수평 이동 후 자중에 의해 지면 방향(수직 방향)으로 이동(회동을 포함)할 수 있으며, 이에 따라 보조바퀴부(131)가 탑승모듈(120)을 지지할 수 있다. 이때, 보조바퀴부(131)에는 보조바퀴(131a)가 달려 있으므로 보조바퀴부(131)는 탑승모듈(120)을 지지하면서도 탑승모듈(120)이 앞쪽으로 이동하더라도 보조바퀴(131a)가 굴러 탑승모듈(120)의 진행에 방해가 되지 않을 수 있다.Here, the
이때, 보조바퀴부(131)가 더욱 빠르게 이동하여 탑승모듈(120)을 지지할 수 있도록 보조바퀴모듈(130)에 탄성부(133)를 더 포함시킬 수 있다. 이때 탄성부(133)는 보조바퀴부(131)가 지면에 인접한 방향으로 이동되도록 하는 탄성력을 가할 수 있는데, 탑승모듈(120)의 전원이 켜져있는 상태에서는 탄성부(133)의 탄성력이 전자석부(132)의 자력에 비해 약해 전자석부(132)와 보조바퀴부(131) 간의 자성결합이 유지될 수 있다. 그러나, 탑승모듈(120)의 전원이 꺼지게 되면 보조바퀴부(131)와 전자석부(132) 간의 자성결합은 해제되며, 탄성부(133)의 탄성력에 의해 보조바퀴부(131)는 더욱 빠르게 지면 방향으로 이동되어 탑승모듈(120)을 지지할 수 있다. 따라서, 탑승모듈(120)이 넘어지지 않도록 지지할 수 있으며 이에 따른 탑승장치(100)의 고장이나 탑승자의 부상을 예방할 수 있다.At this time, the
한편, 본 실시예에 따른 보조바퀴모듈(130)은 추가적으로 가압부(134)를 더 포함할 수 있다. 가압부(134)는 보조바퀴모듈(130)의 외측 방향으로 미는 힘을 가하여 보조구동모듈(140)의 제2 샤프트부(142a)를 이동시키기 위한 부재인데, 도 4와 도 5를 참조하여 더욱 상세히 살펴보도록 한다.Meanwhile, the
도 4 및 도 5는 도 1에 도시한 탑승장치(100)의 보조바퀴모듈(130)과 보조구동모듈(140)의 개략적인 측면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 보조바퀴모듈(130)의 가압부(134) 및 보조구동모듈(140)에 대해 살펴보기로 한다.4 and 5 are schematic side views of the
본 실시예에 따른 보조바퀴모듈(130)의 가압부(134)는 예를 들어 줄(134a)과 누름편(134b)으로 구성될 수 있다. 이때, 도 4에 도시한 바와 같이 탑승모듈(120)의 전원이 켜져있을 때에는 전자석부(132)와 보조바퀴부(131)의 자성결합이 유지되어 줄(134a)이 일직선을 유지하다가, 도 5에 도시한 바와 같이 탑승모듈(120)의 전원이 꺼져 전자석부(132)와 보조바퀴부(131)의 자성결합이 해제되면 보조바퀴부(131)가 이동되면서 보조바퀴부(131)에 줄(134a)의 일부가 눌려 줄(134a)이 잡아 당겨지며, 이에 따라 누름편(134b)이 이동(회동)되면서 외측을 향해 더 튀어나갈 수 있다. 누름편(134b)이 이동되면서 끝단이 보조구동모듈(140)의 제2 샤프트(142a)를 가압하게 되며 이에 따라 제2 샤프트(142a)는 제1 샤프트부(141)에 인접한 방향으로 이동될 수 있다.The
한편, 보조구동모듈(140)은 제1 샤프트부(141), 및 클러치부(142)를 포함할 수 있다. 이때, 클러치부(142)는 제2 샤프트(142a), 풀리(142b), 원웨이클러치(142a)를 포함할 수 있는데, 도 4에 도시한 바와 같이 탑승모듈(120)의 전원이 켜져 있을 때, 풀리(142b)는 벨트(130)를 통해 바퀴(111)로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 또한, 풀리(142b)로 전달된 바퀴(111)의 회전력은 원웨이클러치(142c)를 통해 제1 샤프트부(141)로 전달될 수 있으며, 제2 샤프트(142a)는 풀리(142c)와 연동되어 회전될 수 있다. 이때, 원웨이클러치(142c)는 한 쪽 방향의 회전력만 전달하는 부재로서, 예를 들어 탑승장치(100)가 앞으로 가는 방향, 즉 바퀴(111)의 정방향 회전력만 제1 샤프트부(141)로 전달하고 바퀴(111)의 역방향 회전력은 제1 샤프트부(141)에 전달하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 샤프트부(141)에는 바퀴(111)의 정방향 회전력에 따른 보조회전력만 저장되는바, 바퀴(111)가 역방향으로 회전되더라도 저장된 회전력(보조회전력)이 소실되지 않고 유지될 수 있다. 또한, 원웨이클러치(142c)는 구조상 제1 샤프트부(141)의 회전에 따른 보조회전력을 풀리(142b) 및 제2 샤프트(142a)로는 전달하지 못할 수 있다. 이때, 제1 샤프트부(141)의 보조회전력을 가능한 손실 없이 유지하면서도 큰 토크를 얻기 위해 비교적 직경이 큰 플라이휠(141b)을 제1 샤프트(141a)의 끝단에 포함시킬 수 있다.Meanwhile, the
한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 탑승모듈(120)의 전원이 꺼지면 가압부(134)가 제2 샤프트(142a)를 제1 샤프트부(141)의 방향으로 밀 수 있다. 이때, 제2 샤프트(142a)의 제2 기어(142d)와 제1 샤프트(141a)의 제1 기어(141c)가 서로 체결될 수 있으며, 기어가 서로 결합되면 제1 샤프트(141a)와 제2 샤프트(142a)가 사실상 하나의 연결된 축으로 기능할 수 있다. 따라서, 탑승모듈(120)의 전원이 꺼져 바퀴(111)가 정지되려 하는 상황에서, 제1 샤프트부(141)에 저장된 보조회전력이 축연결된 제2 샤프트(142a)로 전달될 수 있으며, 풀리(142b) 및 벨트(150)를 통해 다시 바퀴모듈(110)로 전달될 수 있다. 이때, 제1 샤프트부(141)에 저장된 보조회전력은 바퀴(111)의 정방향 회전에 기인한 것인바, 제1 샤프트부(141)의 보조회전력이 바퀴(111)에 전달되면 바퀴(111)는 정방향으로 회전될 수 있다. 다만, 바퀴(111)가 계속 정방향으로 회전되는 것은 아니고 제1 샤프트부(141)에 저장된 보조회전력만큼만 회전 후 멈출 수 있다. 따라서, 소정 경사각을 가진 경사면을 올라 탑승모듈(120)의 전원이 꺼지더라도 바퀴(111)가 바로 멈추는 것이 아니고 소정 진행 후 멈추게 되는바, 탑승장치(100)의 속도 급감을 방지할 수 있으며 이에 따라 탑승자의 관성에 대한 영향도 낮출 수 있어 갑자기 탑승자가 탑승장치(100)의 앞으로 튀어나가는 등 부상발생 상황을 방지할 수 있다.
5, when the power of the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 탑승장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be apparent that modifications and improvements can be made by those skilled in the art.
100 : 탑승장치
110 : 바퀴모듈
111 : 바퀴
120 : 탑승모듈
130 : 보조바퀴모듈
131 : 보조바퀴부
132 : 전자석부
133 : 탄성부
134 : 가압부
140 : 보조구동모듈
141 : 제1 샤프트부
142 : 클러치부
142a : 제2 샤프트
142b : 풀리
142c : 원웨이클러치
150 : 벨트100: boarding device
110: wheel module
111: Wheels
120: boarding module
130: Auxiliary wheel module
131:
132: electromagnet
133:
134:
140: Auxiliary drive module
141: first shaft portion
142:
142a: Second shaft
142b: pulley
142c: one-way clutch
150: Belt
Claims (12)
기울기 변화에 따라 상기 바퀴의 회전 여부 및 방향을 결정하는 탑승모듈;
상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 탑승모듈이 넘어지지 않도록 상기 탑승모듈을 지지하는 보조바퀴모듈; 및
상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 바퀴로 보조회전력을 전달하여 상기 바퀴가 소정 회전 후 정지되도록 하는 보조구동모듈;
을 포함하되,
상기 탑승모듈은,
탑승자의 무게중심 변화에 따른 상기 탑승모듈의 기울기 및 상기 탑승모듈의 가속도를 감지하여 감지 결과에 상응하는 전기적 신호를 출력하는 감지부;
상기 전기적 신호에 상응하도록 상기 바퀴를 구동하는 구동부; 및
상기 감지부 및 상기 구동부에 전원을 공급하되, 상기 기울기가 소정의 경사각을 벗어나면 상기 전원 공급을 차단하는 배터리부;
를 포함하고,
상기 보조바퀴모듈은,
보조바퀴부;
상기 배터리부로부터 전원을 공급받아 자성을 띄어 상기 보조바퀴부와 자성결합되는 전자석부; 및
상기 배터리부로부터의 전원 공급이 차단되면 상기 보조구동모듈에 미는 힘을 가하는 가압부;
를 포함하며,
상기 전원 공급이 차단되면 상기 전자석부와 상기 보조바퀴부의 자성결합이 해제되고 상기 보조바퀴부가 이동되어 상기 탑승모듈을 지지하는, 탑승장치.
A wheel module including at least one wheel;
A boarding module for determining the turning direction and the direction of the wheel according to the tilt change;
The auxiliary wheel module supporting the boarding module so that the boarding module is not fallen when the wheel is about to stop; And
An auxiliary driving module for transmitting an auxiliary rotational force to the wheel and stopping the wheel after a predetermined rotation when the wheel is about to stop;
≪ / RTI >
The boarding module comprises:
A sensing unit sensing an inclination of the boarding module and an acceleration of the boarding module according to a change in the center of gravity of the occupant and outputting an electrical signal corresponding to the sensing result;
A driving unit for driving the wheel to correspond to the electrical signal; And
A battery unit for supplying power to the sensing unit and the driving unit and interrupting the power supply when the inclination is out of a predetermined inclination angle;
Lt; / RTI >
The auxiliary wheel module includes:
Auxiliary wheels;
An electromagnet portion magnetically coupled to the auxiliary wheel portion by receiving magnetic force from the battery portion; And
A pressing unit for applying a pressing force to the auxiliary driving module when power supply from the battery unit is interrupted;
/ RTI >
Wherein when the power supply is interrupted, the magnetic coupling between the electromagnet part and the auxiliary wheel part is released and the auxiliary wheel part is moved to support the boarding module.
상기 보조바퀴모듈은,
상기 보조바퀴부와 탄성결합되는 탄성부;
를 더 포함하고,
상기 탄성부의 탄성력은 상기 전자석부의 자력보다 약하며,
상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 전자석부와 상기 보조바퀴부의 자성결합이 해제되고 상기 탄성부의 탄성에 의해 상기 보조바퀴부가 이동되어 상기 탑승모듈을 지지하는 것을 특징으로 하는 탑승장치.
The method according to claim 1,
The auxiliary wheel module includes:
An elastic part elastically coupled to the auxiliary wheel part;
Further comprising:
The elastic force of the elastic portion is weaker than the magnetic force of the electromagnetic portion,
Wherein the magnetic coupling between the electromagnet part and the auxiliary wheel part is released when the power of the boarding module is turned off and the auxiliary wheel part is moved by the elasticity of the elastic part to support the boarding module.
상기 가압부는 상기 탑승모듈의 전원이 꺼져 상기 보조바퀴부가 이동되면 이에 연동되어 상기 보조구동모듈에 미는 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 탑승장치.
The method according to claim 1,
Wherein the pressing portion applies a pushing force to the auxiliary driving module in association with movement of the auxiliary wheel when the power of the boarding module is turned off.
기울기 변화에 따라 상기 바퀴의 회전 여부 및 방향을 결정하는 탑승모듈;
상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 탑승모듈이 넘어지지 않도록 상기 탑승모듈을 지지하는 보조바퀴모듈; 및
상기 바퀴가 정지되려 하는 상황에서 상기 바퀴로 보조회전력을 전달하여 상기 바퀴가 소정 회전 후 정지되도록 하는 보조구동모듈;
을 포함하되,
상기 탑승모듈은,
탑승자의 무게중심 변화에 따른 상기 탑승모듈의 기울기 및 상기 탑승모듈의 가속도를 감지하여 감지 결과에 상응하는 전기적 신호를 출력하는 감지부;
상기 전기적 신호에 상응하도록 상기 바퀴를 구동하는 구동부; 및
상기 감지부 및 상기 구동부에 전원을 공급하되, 상기 기울기가 소정의 경사각을 벗어나면 상기 전원 공급을 차단하는 배터리부;
를 포함하고,
상기 보조바퀴모듈은,
보조바퀴부; 및
상기 배터리부로부터 전원을 공급받아 자성을 띄어 상기 보조바퀴부와 자성결합되는 전자석부;
를 포함하며,
상기 전원 공급이 차단되면 상기 전자석부와 상기 보조바퀴부의 자성결합이 해제되고 상기 보조바퀴부가 이동되어 상기 탑승모듈을 지지하고,
상기 보조구동모듈은,
제1 샤프트부; 및
상기 바퀴로부터 회전력을 전달받아 상기 제1 샤프트부로 전달하는 클러치부;
를 포함하고,
상기 클러치부는 상기 탑승모듈의 전원이 켜져 있는 상태에서 상기 바퀴의 제1 방향 회전과 제2 방향 회전 중 어느 하나의 회전력만 상기 제1 샤프트부로 전달하여 상기 제1 샤프트부에 보조회전력이 저장되도록 하는, 탑승장치.
A wheel module including at least one wheel;
A boarding module for determining the turning direction and the direction of the wheel according to the tilt change;
The auxiliary wheel module supporting the boarding module so that the boarding module is not fallen when the wheel is about to stop; And
An auxiliary driving module for transmitting an auxiliary rotational force to the wheel and stopping the wheel after a predetermined rotation when the wheel is about to stop;
≪ / RTI >
The boarding module comprises:
A sensing unit sensing an inclination of the boarding module and an acceleration of the boarding module according to a change in the center of gravity of the occupant and outputting an electrical signal corresponding to the sensing result;
A driving unit for driving the wheel to correspond to the electrical signal; And
A battery unit for supplying power to the sensing unit and the driving unit and interrupting the power supply when the inclination is out of a predetermined inclination angle;
Lt; / RTI >
The auxiliary wheel module includes:
Auxiliary wheels; And
An electromagnet portion magnetically coupled to the auxiliary wheel portion by receiving magnetic force from the battery portion;
/ RTI >
The magnetic coupling between the electromagnet part and the auxiliary wheel part is released and the auxiliary wheel part is moved to support the boarding module,
The auxiliary drive module includes:
A first shaft portion; And
A clutch unit that receives a rotational force from the wheel and transmits the rotational force to the first shaft unit;
Lt; / RTI >
The clutch unit transmits only one of the rotational force of the wheel in the first direction rotation and the second direction rotation to the first shaft unit while the power of the boarding module is turned on so that the auxiliary torque is stored in the first shaft unit , Boarding device.
상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 클러치부와 상기 제1 샤프트부가 축결합되어 상기 제1 샤프트부에 저장된 보조회전력이 상기 클러치부를 통해 상기 바퀴로 전달되는 것을 특징으로 하는 탑승장치.
8. The method of claim 7,
Wherein when the power of the boarding module is turned off, the clutch portion and the first shaft portion are axially coupled to transmit the auxiliary rotational force stored in the first shaft portion to the wheel through the clutch portion.
상기 클러치부는,
상기 바퀴로부터 회전력을 전달받는 풀리;
상기 풀리로부터 회전력을 전달받아 이를 상기 제1 샤프트부로 전달하는 원웨이클러치; 및
상기 풀리로부터 회전력을 전달받아 상기 풀리와 동일한 방향으로 회전되는 제2 샤프트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승장치.
8. The method of claim 7,
The clutch unit includes:
A pulley for receiving rotational force from the wheel;
A one-way clutch that receives a rotational force from the pulley and transmits the rotational force to the first shaft portion; And
A second shaft that receives rotational force from the pulley and is rotated in the same direction as the pulley;
And a control unit for controlling the operation of the boarding device.
상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 제2 샤프트가 이동되어 상기 제1 샤프트부와 축결합되고, 상기 제1 샤프트부에 저장된 보조회전력이 축결합된 상기 제2 샤프트 및 상기 풀리를 통해 상기 바퀴로 전달되는 것을 특징으로 하는 탑승장치.
10. The method of claim 9,
Wherein when the power of the boarding module is turned off, the second shaft is moved to be axially coupled with the first shaft portion, and the auxiliary torque stored in the first shaft portion is transmitted to the wheel through the second shaft and the pulley, Wherein the first and second passageways are connected to each other.
상기 보조바퀴모듈은 상기 탑승모듈의 전원이 꺼지면 상기 제2 샤프트를 밀어 상기 제2 샤프트가 상기 제1 샤프트부와 축결합되도록 하는 가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the auxiliary wheel module includes a pressing portion that pushes the second shaft when the power of the boarding module is turned off so that the second shaft is axially coupled with the first shaft portion.
상기 제1 샤프트부는,
상기 클러치부로부터 회전력을 전달받아 회전되는 제1 샤프트; 및
상기 제1 샤프트와 연결되어 상기 제1 샤프트부와 함께 회전되되 상기 제1 샤프트보다 직경이 큰 플라이휠;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승장치.8. The method of claim 7,
The first shaft portion
A first shaft rotated by receiving a rotational force from the clutch unit; And
A flywheel connected to the first shaft and rotated together with the first shaft portion, the flywheel having a diameter larger than that of the first shaft;
And a control unit for controlling the operation of the boarding device.
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---|---|---|---|
KR1020160127685A KR101860366B1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | Riding device |
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Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |