KR101994985B1 - 킥보드 - Google Patents

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KR101994985B1
KR101994985B1 KR1020180013290A KR20180013290A KR101994985B1 KR 101994985 B1 KR101994985 B1 KR 101994985B1 KR 1020180013290 A KR1020180013290 A KR 1020180013290A KR 20180013290 A KR20180013290 A KR 20180013290A KR 101994985 B1 KR101994985 B1 KR 101994985B1
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KR
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wheel
kickboard
auxiliary
auxiliary wheel
wheel module
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KR1020180013290A
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강기호
임종묵
조한울
윤성호
성영규
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한국기술교육대학교 산학협력단
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K3/00—Bicycles
    • B62K3/002—Bicycles without a seat, i.e. the rider operating the vehicle in a standing position, e.g. non-motorized scooters; non-motorized scooters with skis or runners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

본 발명은 주행 모드의 변환이 가능한 킥보드에 관한 것이다. 일 실시예에 따른 킥보드는, 일직선 상에 배치된 전방 바퀴 및 후방 바퀴를 포함하는 본체 및 상기 본체에 힌지 결합되고, 좌측 바퀴 및 우측 바퀴를 포함하고, 일 방향의 외력이 가해질 경우에 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴는 하강하여 바닥면에 의해 지지되고, 타 방향의 외력이 가해지면 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴는 상승하여 바닥면과 접촉되지 않는 상태가 되는 보조 바퀴 모듈을 포함한다.

Description

킥보드{Kickboard}
본 발명은 주행 모드의 변환이 가능한 킥보드에 관한 것이다.
킥보드(Kickboard)는, 한쪽 발은 발판에 올려두고 다른 쪽 발로는 지면을 박차면서 주행시켜 이동하는 기구 중 하나이다. 킥보드는 주로 어린이의 놀이기구나 성인들의 레저기구로 이용되고 있다.
최근에는 퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)의 시장 규모가 커짐에 따라 킥보드가 짧은 거리의 이동수단으로 인기를 얻게 되었다. 특히 마땅한 이동수단이 없는 대학의 캠퍼스에서 킥보드를 사용하여 이동하는 학생들이 증가하고 있다.
킥보드의 종류로는, 전, 후방 바퀴가 일직선 상에 각각 하나씩 위치되는 이륜 킥보드 타입, 전방에 하나의 바퀴가 구비되고 후방에 두 개의 바퀴가 구비되는 삼륜 킥보드 타입, 전,후방에 각각 두 개의 바퀴가 구비되는 사륜 킥보드 타입이 있다.
이륜 킥보드의 경우, 무게가 가볍고 고속 주행이 용이하다는 장점이 있으나, 저속 주행시 탑승자가 균형을 잡기 어렵고, 별도의 거치 장치 없이는 사용 후 사용하던 상태 그대로 세워서 보관하기 어렵다는 단점이 있다.
삼륜 킥보드 또는 사륜 킥보드의 경우, 이륜 킥보드에 비해 저속에서도 안정감있게 주행할 수 있고, 별도의 거치 장치 없이도 사용하던 상태 그대로 세워서 보관하기가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 이륜 킥보드에 비해 무게가 무겁고 주행 속도가 떨어진다는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 이륜 킥보드 또는 사륜 킥보드의 형태로 전환이 가능한 킥보드를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 보조 바퀴 모듈이 선택적으로 사용될 수 있는 킥보드를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 킥보드는, 일직선 상에 배치된 전방 바퀴 및 후방 바퀴를 포함하는 본체 및 상기 본체에 힌지 결합되고, 좌측 바퀴 및 우측 바퀴를 포함하고, 일 방향의 외력이 가해질 경우에 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴는 하강하여 바닥면에 의해 지지되고, 타 방향의 외력이 가해지면 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴는 상승하여 바닥면과 접촉되지 않는 상태가 되는 보조 바퀴 모듈을 포함한다.
상기 보조 바퀴 모듈은, 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴가 바닥면에 의해 지지되는 상태가 유지되도록, 일 방향의 외력이 가해지면 상기 본체의 일측에 의해 간섭되는 고정부를 포함한다.
상기 본체와 상기 보조 바퀴 모듈 사이에는 탄성부재가 게재되고, 일 방향의 외력이 없는 한 상기 탄성부재에 의해 상기 좌측 바퀴 및 우측 바퀴는 바닥면과 접촉하지 않도록 상승된 상태를 유지한다.
상기 본체 및 상기 보조 바퀴 모듈에는 각각 구동모터가 구비되고, 상기 구동모터는 아두이노에 의해 제어된다.
상기 보조 바퀴 모듈을 구동시키는 구동모터는, 상기 좌측 바퀴 및 우측 바퀴가 하강하여 바닥면에 의해 지지되는 경우에만 동작하도록 제어된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 킥보드에 의하면, 보조 바퀴 모듈을 사용하지 않은 상태에서 이륜 킥보드의 형태로 고속 주행이 용이하다.
또한, 일 실시예에 따른 킥보드의 의하면, 보조 바퀴 모듈을 사용한 상태에서 사륜 킥보드의 형태로 이륜 킥보드보다 저속에서 안정감 있는 주행을 할 수 있고, 보관시 거치가 용이하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 킥보드를 도시한 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 킥보드의 보조 바퀴 모듈을 도시한 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 바퀴 모듈의 프레임을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 킥보드에 관하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 킥보드를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 킥보드(1)는, 발판(12)의 전방과 후방에 각각 바퀴(13,14)가 구비되는 본체(10) 및 상기 본체(10)의 일측에 연결되고 바닥면에 의해 선택적으로 지지되는 바퀴(22,23)를 포함하는 보조 바퀴 모듈(20)을 포함한다.
본체(1)이 구비되는 전방 바퀴(13) 및 후방 바퀴(14)는 일직선 상에 배치될 수 있다. 보조 바퀴 모듈(20)에는 좌우 양쪽에 바퀴(22,23)가 구비될 수 있다. 따라서, 보조 바퀴 모듈(20)에 구비되는 바퀴(22,23)의 회전 중심을 연결한 직선은 상기 본체(1)에 구비되는 바퀴(13,14)가 배치되는 일직선과 수직을 이룰 수 있다.
보조 바퀴 모듈(20)은 한 쌍의 바퀴(22,23)를 포함한다. 보조 바퀴 모듈(20)이 바닥면과 접촉되면, 킥보드(1)는 본체(1)에 구비되는 바퀴(13,14) 및 보조 바퀴 모듈(20)에 구비되는 바퀴(22,23)에 의해 지지될 수 있다. 따라서 킥보드(1)가 구동되면, 킥보드(1)는 네 개의 바퀴(13,14, 22,23)에 의해 지지되어 주행할 수 있다.
본체(1)는, 수직프레임(11), 상기 수직프레임(11)에 회동가능하게 연결되는 발판(12), 상기 발판(12)의 일측에 회동가능하게 연결되는 전방 바퀴(13), 상기 발판(12)의 타측에 회동가능하게 연결되는 후방 바퀴(14)를 포함한다. 수직프레임(11)은 발판(12)의 전방에 연결될 수 있다.
이때, 수직프레임(11)에는 지지프레임(16)이 회동가능하게 연결되고, 발판(12)은 지지프레임(16)에 안착될 수 있다. 전방 바퀴(13) 및 후방 바퀴(14)는 지지프레임(16)의 전방, 후방에 각각 장착될 수 있다.
수직프레임(11)에는 조향이 가능한 핸들부(15)가 연결될 수 있다. 핸들부(15)에는, 주행시 사용자가 잡고 조작하는 손잡이(150) 및 킥보드(1)의 주행을 제동시킬 때 조작 가능한 제동부(151)가 구비될 수 있다. 손잡이(150)는 수직프레임(11)을 중심으로 좌, 우 양쪽에 마련될 수 있다.
킥보드(1)의 핸들부(15) 또는 수직프레임(11)에는 블루투스를 이용해 온(on),오프(off)가 가능한 전원장치가 구비될 수 있다. 수직프레임(11) 또는 지지프레임(16) 측에는 전방 바퀴(13) 및 후방 바퀴(14)를 구동시키는 구동모터(17)가 구비될 수 있다.
구동모터(17)는 아두이노(Arduino)에 의해 제어될 수 있다. 사용자가 원하는 주행속도가 설정되면, 구동모터는 전, 후방 바퀴(13,14)를 구동시켜 킥보드(1)를 설정된 주행속도로 등속 운동시킬 수 있다. 사용자의 안전을 위해 킥보드(1)의 최고 주행속도는 20km/h로 제한될 수 있다.
킥보드(1)의 평균 무게가 15kg이고, 킥보드(1)에 탑승하는 사용자의 최대 무게를 75kg이라고 했을 때, 평지를 20km/h로 주행하고, 경사면에서 최소 7km/h로 주행하기 위해, 48V의 전압을 출력할 수 있는 이바이크 배터리(E-Bike Battery)가 사용될 수 있다. 이바이크 배터리는 최소한 9AH/12AH의 사용용량을 갖는 것이 사용될 수 있다.
보조 바퀴 모듈(20)은 발판(12)의 후방에 힌지 결합될 수 있다. 일례로 보조 바퀴 모듈(20)은 지지프레임(16)과 보조 바퀴 모듈(20)을 연결하는 회전축(24)을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 보조 바퀴 모듈(20)의 구체적인 구성에 관하여 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 킥보드의 보조 바퀴 모듈을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 바퀴 모듈의 프레임을 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 보조 바퀴 모듈(20)은 프레임(21), 및 프레임(21)의 후방의 좌,우측에 각각 구비되는 바퀴(22,23)를 포함한다. 프레임(21)은 발판(12)과 프레임(21)의 일측을 연결하는 회전축(24)을 중심으로 회전 가능하게 마련될 수 있다.
회전축(24)과 프레임(21) 사이에는 탄성력을 제공하는 탄성부재(240)가 게재될 수 있다. 탄성부재(240)의 탄성력에 의해, 외력이 없는 한, 프레임(21)의 타측은 상부를 향해 올려진 상태를 유지하고, 프레임(21)에 장착된 바퀴(22,23)는 바닥면에 접촉되지 않을 수 있다.
상기 프레임(21)은, 지지프레임(16)과 연결되는 제1부분(21a), 제1부분(21a)의 좌우 양쪽으로부터 후방으로 연장되는 제2부분(21b) 및 두 개의 제2부분(21b)을 후방에서 연결하는 제3부분(21c)을 포함할 수 있다. 보조 바퀴 모듈(20)이 지지프레임(16)에 장착되면, 제3부분(21c)은 본체(1)의 후방 바퀴(14)의 후방에 위치될 수 있다. 또한 후방 바퀴(14)는 프레임(21)의 제2부분(21b) 사이에 위치될 수 있다.
프레임(21)에는 지지프레임(16)에 의해 선택적으로 간섭될 수 있게 마련된 고정부(25)가 구비될 수 있다. 보조 바퀴 모듈(20)이 일 방향의 외력을 받아 좌,우측 바퀴(22,23)가 바닥면에 접촉되면, 고정부(25)는 지지프레임(16)의 일측에 의해 간섭될 수 있다. 일례로 고정부(25)는 적어도 일부가 제2부분(21b)의 내측을 향해 돌출되는 간섭 리브일 수 있다. 고정부(25)의 형태는 상기 기재된 바에 한정되지 않는다.
고정부(25)가 지지프레임(16)에 의해 간섭되면, 킥보드(1)는 보조 바퀴 모듈(20)의 좌,우측 바퀴(22,23)가 바닥면에 의해 지지된 상태를 유지할 수 있다. 보조 바퀴 모듈(20)의 좌,우측 바퀴(22,23)가 바닥면에 의해 지지된 상태에서, 사용자는 사륜 킥보드의 형태로 주행하거나 킥보드(1)를 바닥면에 안정적으로 세워둘 수 있다.
보조 바퀴 모듈(20)이 타 방향의 외력을 받으면 고정부(25)의 간섭 상태는 해제될 수 있다. 고정부(25)의 간섭 상태가 해제되면, 보조 바퀴 모듈(20)의 좌,우 바퀴(22,23)는 바닥면에 접촉되지 않는 상태가 되고, 사용자는 이륜 킥보드의 형태로 주행할 수 있다.
프레임(21)에는 보조모터(26)가 더 구비될 수 있다. 보조 바퀴 모듈(20)에 외력이 가해져 좌,우측 바퀴(22,23)가 바닥면에 의해 지지되면 보조모터(26)가 구동되어 좌,우측 바퀴(22,23)에 구동력을 제공할 수 있다.
좌,우측 바퀴(22,23)가 바닥면에 지지된 상태인지 여부는 홀 센서(Hall sensor)와 같은 센서(미도시)에 의해 감지될 수 있다. 예를 들어, 보조 바퀴 모듈(20)에 외력이 가해져 프레임(21)의 후방이 바닥면 측으로 하강하면, 프레임(21)에 장착된 좌,우측 바퀴(22,23)는 바닥면에 의해 지지된다. 이때 센서에 의해 프레임(21)의 후방이 하강된 것으로 감지되고, 센서에 의해 감지된 정보는 아두이노로 전달된다. 아두이노는 전달받은 정보에 의해 보조모터(26)를 동작시킬 수 있다.
타 방향의 외력에 의해 프레임(21)의 후방이 상승하고 좌,우측 바퀴(22,23)가 더 이상 바닥면과 접촉되지 않는 상태가 되면, 센서는 이를 감지하여 아두이노로 정보를 전달하고, 아두이노의 제어에 의해 보조모터(26)의 동작이 정지될 수 있다.
즉, 센서에 의해 감지된 정보에 의해 보조모터(26)는 아두이노의 제어를 받아 온 또는 오프될 수 있다.
한편, 보조모터(26)는 본체(10)에 구비되는 배터리로부터 전원을 전달받을 수 있다.
이와 같이 킥보드(1)의 본체(10)에 선택적으로 사용될 수 있는 보조 바퀴 모듈(20)이 구비됨으로써, 사용자는 킥보드(1)를 이륜 킥보드의 형태로 사용하거나 사륜 킥보드의 형태로 자유롭게 변형시켜 사용할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 보조 바퀴 모듈(20)을 사용하지 않고 이륜 킥보드의 형태로 고속 주행을 할 수 있다. 또, 사용자는 보조 바퀴 모듈(20)을 사용하여 사륜 킥보드의 형태로 저속 주행을 안정적으로 하거나, 킥보드(1)를 사용하지 않을 때에는 별도의 거치 장치 없이도 용이하게 세워둘 수 있다.
1: 킥보드 10: 본체
11: 수직프레임 12: 발판
13: 전방 바퀴 14: 후방 바퀴
15: 핸들부 16: 지지 프레임
17: 구동모터 20: 보조 바퀴 모듈
21: 프레임 22: 좌측 바퀴
23: 우측 바퀴 24: 회전축
25: 고정부 26: 보조모터

Claims (4)

  1. 일직선 상에 배치된 전방 바퀴 및 후방 바퀴를 포함하는 본체; 및
    상기 본체에 힌지 결합되고, 좌측 바퀴 및 우측 바퀴를 포함하고, 일 방향의 외력이 가해질 경우에 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴는 하강하여 바닥면에 의해 지지되고, 타 방향의 외력이 가해지면 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴는 상승하여 바닥면과 접촉되지 않는 상태가 되는 보조 바퀴 모듈; 을 포함하고,
    상기 보조 바퀴 모듈은, 상기 좌측 바퀴와 우측 바퀴가 바닥면에 의해 지지되는 상태가 유지되도록, 일 방향의 외력이 가해지면 상기 본체의 일측에 의해 간섭되는 고정부를 포함하며,
    상기 본체와 상기 보조 바퀴 모듈 사이에는 탄성부재가 게재되고, 일 방향의 외력이 없는 한 상기 탄성부재에 의해 상기 좌측 바퀴 및 우측 바퀴는 바닥면과 접촉하지 않도록 상승된 상태를 유지하고,
    상기 본체 및 상기 보조 바퀴 모듈에는 각각 구동모터가 구비되고, 상기 구동모터는 아두이노에 의해 제어되며,
    상기 보조 바퀴 모듈을 구동시키는 구동모터는, 상기 좌측 바퀴 및 우측 바퀴가 하강하여 바닥면에 의해 지지되는 경우에만 동작하도록 제어되는 킥보드.
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