KR102051778B1 - 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드 - Google Patents

저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소비자에게 구매부담이 발생되지 않도록 저렴하게 제조되면서도 주행의 소음이 발생되지 않으며 수동모드로 스타트가 이루어져 조작에 의해 전동모드로 전환되어 속도가 점진적으로 부드럽게 가속되어 설정된 최대 속도로 주행 가능토록 한 어린이 킥보드에 관한 것으로, 킥보드에 발판의 내측으로 핸들에 구비된 버튼에 의해 제어되는 제어기판 및 전원을 공급하는 베터리와 구동모터와 상기 구동모터와 연동되어 후방 바퀴를 회전시키는 연동장치로 이루어진 구동장치를 구비하고 상기 연동장치에는 제어기판에 의해 설정된 초당 회전수를 감지하는 엔코더감지부을 구비하여 상기 엔코더감지부에 의하여 바퀴의 설정 값 이상의 회전수가 감지되면 구동모터가 구동가능한 상태로 전환되어 버튼에 의해 구동모터가 제어기판의 설정된 시간 안에 속도가 점진적으로 부드럽게 가속되어 설정된 최고 속도로 주행되도록 하여 어린이가 안전하고 재미있는 킥보드를 탈 수 있도록 하고, 제동장치를 작동하면 전원이 차단되어 구동장치를 OFF시켜 작동을 제한토록 한 것이다.

Description

저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드{Children's Kickboards, which are manufactured inexpensively and equipped with transmission means that progressively accelerate as well as prevent noise}
본 발명은 발을 굴려 작동하는 어린이 킥보드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행시에 발생되는 소음의 최소화는 물론 주행을 위하여 수동모드로 바퀴의 구동이 감지되면 조작에 의하여 전동모드로 전환되어 점진적으로 속도가 부드럽게 가속되어 설정된 최대 속도로 주행 가능하게 제어하면서 주행속도를 단계별로 제어할 수 있는 전동수단이 구비된 킥보드를 저렴한 가격으로 제공하면서도 안전사고의 예방과 동시에 주행의 재미를 부여토록 한 것이다.
일반적으로 킥보드는 발판의 전방과 후방에 바퀴가 구비되고, 상기 전방의 바퀴와 연동되어 방향전환을 위하여 일정한 높이로 직립된 핸들로 이루어진 조향장치가 구성되어 탑승한 상태에서 한쪽 발을 지면에 구르는 동작으로 그 탄력에 의한 속도에 의해 이동하게 되는 것으로써, 남녀노소 모두가 이동수단이나 놀이수단으로 사용하고 있으며, 특히 성장하는 어린이에게는 신체균형감각의 발달은 물론 주행의 재미를 갖도록 하는 놀이기구로 널리 사용되고 있다.
그러나 이러한 킥보드는 주로 주행 안정성이나 견고성에 주안점을 두고 개발되었기 때문에 쉽게 흥미를 잃게 되어 사용주기가 매우 짧은 문제가 있다.
따라서 최근에는 스로틀 방식이나 레버 방식으로 연동되는 구동모터 및 전원 공급을 위한 베터리 및 이러한 구동기반을 전체적으로 제어하는 제어기판을 발판에 장착하여 자동으로 운행이 이루어지는 전동 킥보드가 개시되었다.
그러나, 이러한 전동킥보드는 고출력에 의해서 속도가 매우 빠르기 때문에 대부분 성인용에만 적용되어 있으나, 최근에는 어린이용 킥보드에도 저속의 구동장치가 구비되어 저속으로 주행되는 전동킥보드가 개시되어 있다.
즉, 종래의 전동 킥보드는 핸들에 구비된 스로틀이나 레버의 조작으로 속도를 제어하게 되는데, 어린이는 이러한 속도를 가속하는 스로틀이나 레버의 조작이 매우 미숙할 뿐만 아니라 속도감이 거의 없기 때문에 잘못 조작할 경우에 순간 가속력이 발생되면서 전동 킥보드가 전복되거나 고속에 의한 충돌 등의 안전사고가 종종 발생되어 가속되는 주행속도를 제어함으로써 안전한 주행이 가능토록 하고 있는 것이다.
한편, 대부분의 전동 킥보드는 주행을 위해 사용되는 구동모터로 BLDC모터를 사용하여 내부의 마모되기 쉬운 부분을 줄여 내구성을 높이면서도 고장률을 최소화하는 동시에 소음을 줄여 일반 DC모터에 비해 오래 사용해도 소음이 늘거나 성능이 떨어지지 않도록 하고, 전원을 공급하는 베터리를 얇고 폭발 위험이 적어 안정적이며 다양한 형태로 제작할 수 있는 리튬폴리머 베터리를 사용함으로써 최상품의 전동킥보드를 제공하고 있는 것이다.
그러나 BLDC모터나 리튬폴리머 베터리는 고성능에 비하여 부품단가가 매우 비싸기 때문에 전동 킥보드의 전체적인 가격이 비싸지게 되는 원인으로 소비자가 쉽게 구매하기 부담이 있고, 특히 어린이가 사용하는 킥보드일 경우에는 더욱 구매부담이 발생되는 것이다.
따라서 어린이용 킥보드에 패달방식으로 구동되어 주행되는 킥보드가 개시되었으나, 패달을 작동하면서 주행시에 균형 잡기가 매우 힘들 뿐만 아니라 다리가 아프게 되는 문제가 있고, 빠른 패달 조작에도 저속으로만 주행이 이루어지기 때문에 결국 고가의 제품임에 불구하고 흥미를 잃게 되면서 방치하게 되는 것이다.
따라서 본 발명에서는 주행을 위해 구동되는 구동모터에 의한 소음차단은 물론 전원 공급을 위한 안전한 베터리가 구비된 고기능이 탑재된 킥보드를 저렴함 가격으로 제조하여 소비자에게 제공토록 하면서도 킥보드의 주행을 위한 전동조작이 발구름에 의한 수동모드로 이동되고, 수동모드로 가속이 발생되면 탑승자의 조작에 의해서 구동장치에 의해 전동모드로 전환되고, 전동모드로 전환된 상태에서도 속도가 점진적으로 부드럽게 설정되고, 이 상태에서 최고속도까지 가속되도록 하여 순간 가속에 의한 전복사고를 방지토록 하고, 설정된 최고 주행속도는 어른의 빠른 걸음 정도의 속도로 자동주행이 이루어지도록 하여 어린이가 무서움 없이 안전하게 주행토록 하면서 손이나 발을 동시에 또는 어느 하나의 브레이크조작에 의해서 속도를 저감시켜 안전하게 정지할 수 있도록 한 것에 본 발명의 목적이 있다.
또한 주행속도를 버튼 조작에 의해 여러 단계로 조절할 수 있도록 하여 어린이가 주행속도에 적응토록 하면서 동시에 안전한 주행을 할 수 있도록 한 것에 또 다른 목적이 있다.
또한 주행 중에 위급상황이나 정지 또는 속도를 줄여야 하는 상황에서 브레이크 작동으로 구동장치의 전원을 완전히 차단되도록 하여 어린이의 미숙한 조작에 의한 안전사고를 방지토록 한 것에 또 다른 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명에서는 전후방으로 바퀴가 구비된 발판과 전방의 바퀴와 연동되어 방향전환이 이루어지는 핸들이 구비된 조향장치와 바퀴를 제동하는 제동장치로 이루어진 어린이용 킥보드에 발판의 내측으로 수납공간을 형성하여 상기 수납공간의 내부에 핸들에 구비된 버튼에 의해 제어되는 제어기판, 납축전지로 이루어진 전원을 공급하는 베터리 및 구동모터를 일반적인 DC모터를 장착하여 소음을 1차로 차단하고, 구동모터와 연동되어 후방 바퀴를 회전시키는 연동장치를 수납공간의 내측에 또 다른 케이스로 장착하여 소음을 이중구조로 차단하는 구동장치를 구비하고, 상기 연동장치에는 제어기판에 의해 설정된 초당 회전수를 감지하는 엔코더감지부를 구비하여 수동모드에 의해 킥보드의 바퀴가 회전되면 엔코더감지부에서 바퀴의 설정 값 이상의 회전수를 감지하여 구동모터가 구동 가능한 상태를 감지하면 전동모드 상태로 전환토록 하고, 이 상태에서 버튼조작에 의해 구동모터가 제어기판의 설정된 시간 안에 속도가 점진적으로 부드럽게 가속되면서 설정된 최고 속도에 도달되도록 출력되어 주행되도록 하고, 후방바퀴를 제동하는 디스크장치는 손으로 조작하는 제동레버나 발로 조작하는 제동커버 중 어느 하나의 조작이나 동시 조작에 의해서 제동이 안정적으로 이루어지도록 하고, 반복적인 조작에도 제동장치의 파손을 방지토록 한 것이다.
또한 킥보드의 어느 위치에는 구동수단을 제어하는 스위치부가 구비되고, 상기 스위치부에는 제어기판에 의해 구동모터의 출력을 감속시켜 최고속도보다 느리게 저감된 속도로 제어하는 속도조절버튼을 형성토록 한 것이다.
또한 제동장치는 핸들에서 유압식으로 조작되는 제동레버와 후방 바퀴의 상단으로 감싸지는 제동커버에 의해 후방 바퀴를 밀착시켜 바퀴의 회전을 제어하는 디스크장치가 구비되고, 상기 디스크장치에는 제어작동에 의해 구동장치의 전원을 차단하는 전원차단장치를 구비토록 한 것이다.
따라서 본 발명의 어린이용 킥보드에 따르면, 충전기능이 우수한 베터리와 소음방지를 위한 구동장치가 구비된 고기능이 탑재된 킥보드를 저렴한 가격으로 제조하여 소비자에게 구매부담이 없도록 제공하는 동시에 수동모드와 전동모드를 겸용으로 사용하여 다양한 주행놀이를 제공하고, 전동에 의한 가속이 이루어질 경우에는 주행속도가 최고속도까지 부드러운 가속이 이루어져 순간 가속력에 의한 안전사고를 방지하게 되고, 특히 어린이가 속도에 대한 적응력을 제공하여 안전하면서도 균형감각의 발달과 주행의 재미를 제공하고, 주행중에 위급상황시 손이나 발의 어느 하나 또는 동시에 간단하게 작동하는 제동장치에 의해 주행속도를 제어하여 안전사고를 방지하게 되는 것이다.
도1은 본 발명의 킥보드의 일 실시 예를 나타낸 사시도.
도2는 본 발명의 킥보드의 분해사시도.
도3은 본 발명의 연동장치의 구조를 나타낸 분해도.
도4는 본 발명의 연동장치가 발판에 장착된 평면도.
도5는 본 발명의 구동장치의 구동을 위한 엔코더감지부를 나타낸 상태도.
도6은 본 발명의 케이스에 장착된 연동장치의 단면도.
도7은 본 발명의 체크베어링에 의한 연동장치의 회전구조를 나타낸 상세도.
도8은 본 발명의 전동모드로 주행되는 회로도.
도9는 본 발명의 킥보드가 속도가 가속되는 상태를 나타낸 속도그래프.
도10은 본 발명의 저감된 속도로 주행되는 상태를 나타낸 속도그래프.
도11은 본 발명의 바퀴제동을 위한 핸드브레이크의 장착구조를 나타낸 조립도.
도12는 본 발명의 핸드브레이크에 의해 바퀴 제동이 걸려지는 상태의 측면도.
도13은 본 발명의 제동커버에 의해 바퀴 제동이 걸려지는 상태의 측면도.
도14는 본 발명의 바퀴제동을 위한 제동커버의 장착구조를 나타낸 조립도.
도15는 본 발명의 제동장치에 의해 구동장치의 작동을 제어하는 상태도.
도16은 본 발명의 킥보드의 수동모드에서 전동모드로 전환되어 주행되는 상태를 나타낸 단계도.
이하 첨부도면을 참조하여 일 실시 예에 따른 본 발명의 킥보드를 설명하면 다음과 같다.
도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 킥보드의 구성은, 전,후방에 바퀴(110,120)가 구비된 발판(100)과 방향전환을 위해 전방의 바퀴(110)와 연결되는 핸들(210)이 구비된 조향장치(200)와 회전하는 바퀴(110,120)를 제동하는 제동장치(300)로 이루어지고, 상기 발판(100)에는 이동상태에서만 구동되어 후방바퀴를 회전시키는 구동장치가 구비되고, 핸들(210)에는 구동장치를 가동시키는 가동버튼(220)을 형성하여 킥보드를 수동모드(발구름)에 의하여 이동하는 상태에서 구동장치를 가동버튼(220)의 조작에 의해 작동시켜 전동모드로 전환하여 구동장치에 설정된 속도 값에 의하여 최초 발구름에 의해 이동되는 저속에서 최고 속도로 점진적으로 가속되어 주행이 이루어지는 것이다.
또한 상기 조향장치(200)는 발판의 전방에 직립된 구조로 전방바퀴(110)를 조작하여 방향전환을 할 수 있도록 하는 것이며, 도면에는 도시되지 않았으나, 발판(100)에 절첩수단에 의해 절첩되도록 하여 보관이 용이토록 할 수 있으며, 이러한 절첩수단의 구조는 공지되어 있는 통상적인 구조로 이루어질 수 있는 것이다.
따라서 킥보드의 보관이 용이하고, 어린이가 킥보드를 주행할 경우에는 탑승하여 수동모드로 주행하거나 수동모드에 의하여 주행이 이루어지는 상태에서 구동장치를 가동할 경우에 전동모드로 전환되어 점진적으로 속도가 가속되어 순간 가속에 의한 안전사고를 방지하게 되는 것이다.
이때 본 발명에서의 발판(100)의 재질은 가벼우면서 어느 정도 완충작용은 물론 충격발생시에 쉽게 깨지지 않는 나일론 소재로 제조되는 것이 좋고, 상기 발판(100)의 상면에는 도2에 도시된 바와 같이 덮개(131)에 의해 밀폐되는 하나의 칸 또는 구획벽(132)에 의해서 복수의 칸으로 구획된 수납공간(130)이 형성되는 케이스로 이루어지고, 상기 수납공간(130)의 내측으로는 구동장치가 장착되는 것이다.
이때 상기 수납공간(130)은 소음방지가 이루어지도록 설계되어 구동장치의 구동시 소음이 외부로 노출되지 않도록 한 것이다.
본 발명에서의 구동장치는 전원공급과 속도 등의 킥보드의 구동에 필요한 작동기반을 전체적으로 제어하는 제어기판(400)과 충전에 의하여 전원공급을 하게 되는 베터리(500)와 바퀴(특히 후방바퀴)의 전동모드에 의한 구름을 유도하는 구동모터(600)와 구동모터(600)와 연동되어 후방바퀴(120)를 회전시키는 연동장치(700)로 이루어지고, 상기 구동장치를 구성하는 구성요소들은 구획된 수납공간(130)에 각각 수납되어 덮개(131)의 밀폐에 작동기반에 외부영향을 받지 않도록 안정적으로 장착되는 동시에 소음을 차단하게 되고, 특히 연동장치(700)는 상부케이스(710a)와 하부케이스(710b)로 조립되는 케이스(710)의 내부에 수납되어 연동장치(700)가 발판(100)의 수납공간(130)과 케이스(710)의 이중 수납구조에 의해서 작동소음을 최소한으로 발생되지 않게 장착되는 것이다.
이때 상기 구동모터(600)의 구동은 제어기판(400)의 설정된 값에 의하여 후방바퀴(120)의 회전을 감지하여 구동 가능한 전동모드 상태로 전환되어 구동되며, 이 상태에서 핸들(210)에 구비된 가동버튼(220)의 조작으로 구동모터(600)가 구동이 이루어지는 것이다.
상기와 같이 구동이 이루어지면 구동모터(600)의 축(610)의 회전력과 연동되는 연동장치(700)에 의해 후방바퀴(120)가 회전되어 제어기판(400)에 설정된 최고 속도까지 점진적으로 가속되어 주행이 이루어지게 되는 것이다.
본 발명에서는 구동모터(600)를 DC모터로 사용하고, 전원 공급을 위한 베터리(500)로 납축전지를 사용하여 최소의 제조원가로 제작하여 저렴한 제품을 소비자에게 제공토록 하면서 구동모터(600)에서 발생되는 구동에 의한 모터 소음의 저감은 물론 상기 구동모터(600)와 연동하는 연동장치(700)에서 발생되는 소음도 차단하기 위하여 연동장치(700)도 케이스(710)내에 수용토록 한 것이다.
본 발명에서는 상기 구동모터(600)는 제어기판(400)에 설정된 값을 모터의 최고 토크 출력보다 50~60%의 토크 출력만으로 주행이 이루어지도록 하여 구동되는 모터의 소음을 저감하면서도 저감된 토크 출력으로 어린이가 탑승하는 킥보드의 원활한 주행이 가능토록 한 것이다.
본 발명에서는 상기 제어기판(400)에 의해 제어되는 구동모터(600)가 구동된 상태에서 최고 속도까지 가속되는 시간은 3초 이내에 도달되도록 하였고, 설정된 최고 속도는 어린이가 속도에 대한 무서움을 느끼지 않도록 성인의 빠른 걸음과 비슷한 속도로써 주행 최대 속도가 시속 7KM 이하로 주행이 이루어지도록 설정하였다.
이를 상세히 설명하면, 킥보드가 최초 수동모드로 이동되는 상태에서 후방바퀴(120)의 일정한 회전이 감지되면 구동모터(600)가 구동 가능한 상태로 전환되고, 이 상태에서 핸들(210)에 형성된 가동버튼(220)의 조작으로 구동모터(600)가 구동이 이루어지게 되고, 상기 구동모터(600)는 제어기판(400)의 설정된 값에 의해 최초 약 50%의 출력만으로 구동이 이루어져 수동모드에 의해 이동되는 저속상태에서 부드러운 가속이 이루어지고, 그 후에 최고 속도까지 3초 이내로 점진적으로 가속이 이루어져 설정된 시속 7KM의 최고 속도로 주행이 이루어지게 되는 것이다.
본 발명에서는 상기 제어기판(400)의 제어에 의하여 킥보드의 구동모터(600)에 의해 이동속도를 최초 50%의 출력으로 구동이 이루어지도록 하기 위하여 레귤레이터(410)를 사용하여 킥보드가 수동모드(발구름)에 의해 이동되는 상태에서 가동버튼(220)에 의해서 구동모터(600)가 구동되어 전동모드로 전환될 때 최초의 순간 가속력으로 전복사고 등이 발생되지 않도록 레귤레이터(410)에 의해 구동모터(600)의 출력이 50%까지 출력이 이루어지도록 한 것이다.
그 후부터는 베터리(500)에서 인가받은 전원을 점진적으로 승압되어 3초 이내로 킥보드가 부드러운 가속이 이루어지면서 최고 속도까지 점진적으로 가속이 이루어지게 되는 것이다.
따라서 급출발을 하지 않게 되면서도 3초 이내에는 원하는 최고속도에 도달가능토록 할 수 있는 것이다.
본 발명에서는 주행의 최고속도를 시속 7KM, 최고속도까지 가속되는 시간을 3초 이내로 설명하고 있으나, 이러한 최고속도와 가속도달시간은 제어기판(400)의 설정에 의하여 변경될 수 있는 것이다.
이때 구동장치의 작동으로 후방바퀴(120)를 회전시키기 위하여, 구동모터(600)도 케이스로 이루지는 발판(100)에 수용되어지고, 동시에 연동장치(700)도 상기 구동모터(600)와 연동가능하게 케이스(710)의 내부에 수용되어져 작동소음이 최소한으로 발생되지 않도록 장착되는 것이다.
이때 상기 연동장치(700)는 구동모터(600)의 축(610)에 구동기어(720)가 장착되고, 상기 구동기어(720)에는 삽입축(721)이 형성되어 케이스(710)의 삽입홀(714)에 삽입되어 정위치에 고정되어지고, 상기 구동기어(720)는 베벨기어 구조로 연동기어(730)가 맞물림되어 구동모터(600)의 회전력을 감속시켜 연동기어(730)가 회전토록 된다.
이때 상기 연동기어(730)는 연결축(750)의 일측에 장착되고, 연결축(750)의 타측에는 후방바퀴(120)의 회전수를 감지하는 복수의 슬릿(762)이 형성된 슬릿판(761)이 장착되어 케이스(710)의 장착공간(711)에 내입되어 장착되고, 연결축(750)의 좌우 양측 선단에는 체크베어링(732)에 구비되어 연동기어(730)와 슬릿판(761)을 원활하게 회전되도록 하고, 상기 체크베어링(732)은 장착공간(711)의 좌우 양측에 형성되는 안착홀(715)에 안착되는 것이다.
또한 상기 케이스(710)의 장착공간(711)은 격벽(712)에 의해 또 다른 구획공간(713)이 형성되어 상기 구획공간(713)에 슬릿판(761)과 슬릿판(761)에 형성된 슬릿(762)의 회전수를 감지하는 감지센서(763)로 이루어진 엔코더감지부(760)가 별도로 수납장착되어 연동기어(730)의 작동간섭을 방지하는 동시에 이물질 유입에 의한 오류작동을 방지하게 되는 것이다.
또한 상기 슬릿판(761)이 안착되게 장착되면서 회전을 원활하게 하도록 일측으로 회전축(761a)이 형성되고, 상기 회전축(761a)이 안착될 수 있도록 격벽(712)에는 절개부(712a)에 형성되는 것이다.
또한 상기 구획공간(713)에는 슬릿판(761)에 형성된 슬릿(762)의 회전수를 감지하는 감지센서(763)가 정확한 회전감지를 위하여 감지센서(763)가 유동되지 않도록 장착되는 걸림홈(716)이 형성되는 것이다.
또한 상기 연동기어(730)와 엔코더감지부(760)의 슬릿판(761)의 사이에는 기어풀리(731)가 형성되고, 후방바퀴(120)는 두 개의 바퀴와 그 사이에 기어풀리(121)로 형성되어 상기 기어풀리(731,121)간을 기어벨트(740)로 연결하여 연동장치(700)에 의해서 후방바퀴(120)가 안정적으로 회전되는 것이다.
더욱 상세하게는 후방바퀴(120)의 안정적인 회전을 유도하기 위하면서 후방바퀴(120)의 회전수를 감지하기 위하여 상기 연결축(750)의 일단에는 연동기어(730)가 구비된 상태에서 대향하는 타측으로 후방바퀴(120)가 회전하고 있음을 감지하는 엔코더감지부(760)를 구비하고, 이때 상기 엔코더감지부(760)는 복수 개의 슬릿(762)이 형성된 슬릿판(761)을 기어풀리(731)의 타측에 연동판(764)에 의하여 연동되게 장착하여 상기 기어풀리(731)의 중앙에 위치되어지도록 한 것이다.
따라서 연동기어(730)의 회전수가 정확하게 슬릿판(761)에 전달되고, 상기 슬릿판(761)에 형성된 슬릿(762)의 회전수를 감지하는 감지센서(763)에 의하여 감지될 수 있는 것이다.
또한 체크베어링(732)이 연결축(750)에 의해 기어풀리(731)와 연동기어(730)와 회전축(761a)에 의해 슬릿판(761)이 회전하게 되고, 각각의 밀폐된 공간으로 구획되는 장착공간(711)과 구획공간(713)에 장착됨으로써 DC모터로 사용되는 구동모터(600)에 의한 연동기어(730)의 맞물림에 의한 작동소음을 완벽하게 차단하게 될 뿐만 아니라, 킥보드가 이동중에 돌이나 이물질 등이 엔코더감지부(760)는 물론 연동기어에 유입되지 않도록 하여 오작동이 발생되는 것을 방지토록 한 것이다.
따라서 상기 엔코더감지부(760)에 의하여 제어기판(400)에서 설정된 회전값에 도달하게 되면 제어기판(400)에서 신호를 보내어 구동모터(600)가 구동가능하도록 전동모드 상태로 전환되고, 이때 가동버튼(220)의 누름으로 구동이 이루어지게 되는 것이다.
본 발명에서의 상기 체크베어링(732)은 구동모터(600)의 구동에 의해서만 회전되고 발구름에 의해 수동모드로 후방바퀴가 회전되거나 후진할 경우에는 전달되지 않는 것이다.
또한 제어기판(400)에 엔코더감지부(760)의 초당 회전수를 설정하면, 설정된 회전수가 도달되면 제어기판(400)에서 신호를 보내어 구동모터(600)가 구동가능한 상태로 전환되는 것으로, 제어기판(700)에서 인식하는 엔코더감지부(760)의 초당 회전수를 본 발명에서는 15회 이상으로 설정하였다.
그러나 본 발명에서는 엔코더감지부(760)의 초당 회전수를 15회 이상으로 설명하고 있으나, 이러한 회전수가 본 발명의 목적을 제한하는 것은 아니며, 설정에 따라 회전수는 변경될 수 있는 것이다.
또한 본 발명의 발판(100)이나 케이스(710)에는 작동소음을 완벽하게 차단하기 위하여 방진, 흡음재를 더 구비할 수 있는 것이다.
또한 킥보드는 수동모드와 전동모드로 전환하여 사용할 수 있으며, 전동모드로 사용할 경우에는 구동장치의 작동을 위하여 발판(100)의 어느 위치에 베터리(500)를 통해 전원을 인가하여 제어기판(400) 및 구동모터(600)를 제어하는 전원부(800)와 베터리에 충전을 위한 충전포트(810)와 베터리(500)의 방전과 구동모터(600)의 활성화 상태를 표시하는 LED표시부(830)가 구비되는 것이다.
또한 킥보드를 탑승하는 어린이의 연령이 낮을 경우에 주행 속도를 최고 속도보다 저감된 속도로 제어하여 안전한 주행이 가능토록 하고, 이를 위하여 제어기판(400)의 설정에 의하여 구동모터(600)의 출력을 70%의 출력으로 감속시키는 속도조절버튼(820)을 구비할 수 있는 것이다.
따라서 최대 속도 시속 7KM보다 감속된 70%의 출력으로 4~5KM로 감속된 속도로 주행이 이루어져 모든 연령대의 어린이가 안전하게 이용할 수 있게 되는 것이다.
이때 이동중인 킥보드를 충돌 등의 위험상황에서 제동하기 위하여 제동장치(300)가 구비되고, 상기 제동장치(300)는 핸들(210)에 유압식으로 조작되는 제동레버(310) 또는 후방 바퀴(120)의 상단으로 감싸져 탄성부(321)에 의해 탄성으로 누름작동되는 제동커버(320) 또는 상기 제동레버(310)와 제동커버(320)가 동시에 의해 제동이 이루어질 수 있는 것이다.
이를 위하여 유압식으로 작동되는 제동레버(310)는 유압와이어로 후방바퀴(120)를 밀착하여 회전을 제동하는 디스크장치(330)와 연결되고, 상기 제동커버(320)는 발판(100)의 후방으로 후방바퀴(120)가 축결합되도록 좌우 양측으로 돌출된 바퀴장착부(100a)에 장착되는 장착부(322)와 그 후방으로 탄성누름작동을 위한 상향곡선으로 형성된 탄성부(321)와 그 후방으로 누름에 의해 디스크장치(330)를 후방바퀴(120)의 표면에 밀착시키는 가압대(323)로 형성되는 것이다.
이때 상기 디스크장치(330)는 후방바퀴(120)에 밀착되는 밀착면(330a)과 상기 밀착면(330a)의 좌우 양측으로 발판(100)의 후방바퀴(120)가 축결합되는 바퀴장착부(100a)에 축고정되도록 축핀(330d)이 형성된 지지대(330b)와 지지대(330b)의 하단에 디스크장치(330)의 탄성복원을 위해 발판(100)의 일측에 고정되는 탄성체(332)와 연결되는 연결대(330c)로 연결되어 형성된 것이다.
즉, 상기 제동레버(310)에 의하여 제동이 걸려지도록 하기 위하여, 상기 디스크장치(330)의 연결대(330c)에 유압식으로 작동되는 제동레버(310)를 연결하여 제동레버(310)를 당기면 유압와이어에 의해서 축고정된 디스크장치(330)의 디스크장치(330)의 연결대(330c)가 당겨지면서 축회전에 의해서 밀착면(330a)이 후방바퀴(120)에 밀착되면서 제동이 이루어지게 되는 것이다.
이때 발판(100)의 저면에는 유압와이어의 수납을 위한 내입홈(101)이 형성되고, 상기 내입홈(101)에 내입된 유압와이어가 노출되지 않도록 하면서 손상이나 외부요소에 의해 오작동을 방지하도록 조립체(102)가 조립되어 마감되어지는 것이다.
또한 제동커버(320)에 의하여 제동이 걸려지도록 하기 위하여, 제동커버(320)의 가압대(323)를 발로 밟으면 탄성부(321)에 의해서 가압대(323)가 탄성작용으로 누름되면서 디스크장치(330)가 축회전에 의해서 밀착면(330a)이 후방바퀴(120)에 밀착되어 제동이 이루어지게 되는 것이다.
또한 상기 가압대(323)의 이면에는 하향으로 돌출된 고정축(322)이 형성되고, 디스크장치(330)의 밀착면(330a)에 고정축(322)이 관통되게 끼워지는 고정홀(331)이 형성되어 이면에서 와샤(324)와 고정나사(325)로 조임고정하여 제동커버(320)와 디스크장치(330)가 연동되게 장착되어 제동커버(320)를 발로 밟게 되면 탄성부(321)의 탄성작동에 의하여 가압이 되면서 제동커버(320)의 커버부(323)와 고정된 디스크장치(330)의 밀착면(330a)이 후방바퀴(120)에 밀착되어 제동이 이루어지게 되는 것이다.
또한 제동커버(320)는 디스크장치(330)에 장착된 상태에서 누름만 가능하고 들림을 방지하여 탄성부(321)가 부러지게 되는 것을 방지하기 위하여 디스크장치(330)의 지지대(330b)의 하단에는 경사면(330b-1)을 형성하고, 발판(100)의 디스크장치(330)가 장착되는 바퀴장착부(100a)의 내벽면에는 경사면(100b-1)을 형성한 스토퍼(100b)를 형성하여 디스크장치(330)가 제동커버(320)의 눌려지는 일방향으로만 회전되고 스토퍼(100b)에 의해 들림이 방지되고, 이러한 들림방지에 의해서 부러짐에 의한 파손을 방지하게 되는 것이다.
이때 상기 디스크장치(330)에는 제동레버(310) 또는 제동커버(320)의 어느 하나에 의해 작동되는 디스크장치(330)와 연동되어 구동장치(600)의 전원을 차단하는 전원차단장치(340)를 구비하여 구동장치가 작동되지 않도록 하여 주행의 안전성을 향상토록 한 것이다.
즉, 상기 전원차단장치(340)의 작동구조를 위하여 발판(100)의 내측에 형성된 수납공간(130)에 수납된 제어기판과 연결된 리미트스위치(341)와 리미트스위치(341)를 터치하는 터치대(342)를 디스크장치(330)와 연동되게 장착하여 제동레버(310) 또는 제동커버(320)의 어느 하나에 의하여 디스크장치(330)가 제동하도록 작동되면서 터치대(342)가 연동되어 리미트스위치(341)를 터치하게 되면서 구동장치의 모든 전원을 차단하게 되는 것이다.
그리고 구동장치를 작동하기 위해서는 상기에 상술한 바와 같이 수동모드로 바퀴의 회전이 감지되면 구동모터가 구동가능한 전동모드 상태로 전환되어 가동버튼의 누름으로 구동이 이루어지게 되는 것이다.
이때 상기 구동장치의 연동기어(700)와 후방 바퀴(120)를 연결하는 사이에는 핀치롤러(770)에 의하여 기어벨트(740)가 팽팽한 연결구조로 연결토록 하면서 팽팽하게 연결된 기어벨트(740)에 의하여 회전력을 더욱 보강하면서 풀림을 방지토록 한 것이다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예들을 중심으로 하여 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예시들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태로 변경 또는 변형된 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.
100: 발판 110: 전방 바퀴
120: 후방바퀴 130: 수납공간
200: 조향장치 210: 핸들
220: 가동버튼
300: 제동장치 310: 제동레버
320: 제동커버 321: 탄성부
322: 고정축 330: 디스크장치
331: 고정홀
400: 제어기판
500: 베터리
600: 구동모터
700: 연동장치 710: 케이스
711: 장착공간 712: 격벽
713: 구획공간 714: 삽입홀
720: 구동기어
730: 연동기어 740: 벨트기어
750: 연결축 760: 엔코더감지부
761: 슬릿판 762: 슬릿
763: 감지센서 770: 핀치롤러
800: 전원부 810: 충전포트
820: 속도조절버튼

Claims (11)

  1. 전,후방에 바퀴(110,120)가 구비되고, 내부에 형성되는 수납공간(130)으로 후방바퀴(120)를 구동하는 구동장치가 수납된 발판(100)과 전방의 바퀴(110)와 연동되어 방향전환이 이루어지는 핸들(210)에 가동버튼(220)이 구비된 조향장치(200)와 상기 가동버튼(220)은 구동모터(600)의 구동을 발구름에 의한 수동모드로 후방바퀴의 구름이 개시된 상태에서 가동버튼(220)의 조작으로 구동모터(600)의 구동이 개시되어 전동모드로 구동되고, 상기 전동모드로 전환된 구동모터(600)는 제어기판(400)의 설정된 값에 의해 속도가 점진적으로 가속되어 설정된 최고 속도로 주행되고, 상기 구동장치에 의해 회전되는 후방바퀴(120)의 회전을 제동하는 제동장치(300)로 이루어지고,
    상기 구동장치가 수납되는 발판(100)의 수납공간(130)은 구획벽(132)에 의해 복수 개로 구획되어 구동장치를 구성하는 제어기판(400)과 베터리(500)와 구동모터(600)와 구동모터(600)와 연동되어 후방바퀴(120)를 회전시키는 연동장치(700)가 구획된 각각의 수납공간(130)에 수납되어 덮개(131)에 의해 밀폐되게 장착되고, 상기 어느 하나의 수납공간(130)에 수납된 연동장치(700)는 조립되는 케이스(710)의 내부에 수납되어 연동장치(700)가 이중 수납구조에 의해서 작동소음이 발생되지 않도록 장착되고,
    상기 제동장치(300)는 핸들(210)에서 유압식으로 작동하는 제동레버(310)와 발판(100)의 후방에서 후방바퀴(120)의 상단으로 감싸져 탄성으로 누름작동되는 제동커버(320)와 연동하는 디스크장치(330)가 구비되어 제동레버(310)와 제동커버(320) 중 어느 하나의 조작이나 동시 조작에 의해서 작동하는 디스크장치(330)가 후방바퀴(120)를 밀착시켜 바퀴의 회전을 제어하고,
    상기 제동커버(320)는 디스크장치(330)에 결합요소에 의해 장착된 상태에서 스토퍼에 의해서 제동을 위한 누름만 가능하고 들림이 방지되어 부러지게 되는 파손의 위험을 방지토록 한 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기판(400)에 레귤레이터(410)가 구비되어 수동모드에서 전동모드로 전환된 상태에서 레귤레이터(410)에 의해 구동모터(600)의 출력이 50%까지 이루어져 이후부터 베터리에서 인가받은 전원이 점진적으로 승압되어 3초 이내로 설정된 최고 속도까지 부드러운 가속으로 안정적인 주행이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연동장치(700)는 구동모터(600)의 축(610)에 구동기어(720)가 장착되고, 구동기어(720)에는 삽입축(721)이 형성되어 케이스(710)의 삽입홀(714)에 삽입되어 구동모터(600)의 축(610)에 연결되면서 정위치에 고정되고, 상기 구동기어(720)는 베벨기어 구조로 연결축(750)에 의해 일측에 구동기어(720)와 맞물리는 연동기어(730)와 타측에 후방바퀴(120)의 회전수를 감지하는 복수의 슬릿(762)이 형성된 슬릿판(761)이 케이스(710)의 장착공간(711)에 내입되어 장착되고, 장착공간(711)의 좌우 양측에 형성되는 안착홀(715)에 연결축(750)의 좌우 양 선단에 장착되는 체크베어링(732)이 안착되어 연동기어(730)와 슬릿판(761)의 회전을 원활하게 장착하고, 상기 케이스(710)의 장착공간(711)은 격벽(712)에 의해서 또 다른 구획공간(713)이 형성되어 상기 구획공간(713)에 슬릿판(761)과 슬릿판(761)에 형성된 슬릿(762)의 회전수를 감지하는 감지센서(763)로 이루어진 엔코더감지부(760)를 별도로 수납장착하여 이물질에 의한 오류작동을 방지하고, 상기 격벽(712)에는 슬릿판(761)의 일측으로 형성된 회전축(761a)이 안착되는 절개부(712a)이 형성되고, 구획공간(713)에는 감지센서(763)가 유동되지 않게 장착하는 장착돌기(716)에 의해 안정적으로 장착되고, 상기 연동기어(730)와 엔코더감지부(760) 사이에 형성되는 기어풀리(731)가 형성되어 상기 기어풀리(731)가 두 개의 바퀴로 이루어지는 후방바퀴(120)의 사이에 형성된 또 다른 기어풀리(121)와 기어벨트(740)로 연결되어 연동장치(700)에 의해 후방바퀴(120)가 안정적으로 회전가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이스(710)는 외벽 좌우 양측에 체크베어링(732)이 안착되는 안착홀(715)을 형성하여 케이스(710)의 조립으로 체크베어링(732)이 고정되어 연동기어(730)와 기어풀리(731)와 슬릿판(761)과 연동판(764)이 연결축(750)에 의해 회전되게 장착되고, 그 내측에는 케이스(710)의 외벽과 이격되어 엔코더감지부(760)의 슬릿판(761)과 연동되는 연동판(764)이 안착될 수 있게 안착홈(712a)이 구비된 격벽(712)에 의하여 엔코더감지부(760)의 오류작동을 방지하도록 별도로 수용되는 구획공간(713)을 형성하고, 상기 구획공간(713)에는 감지센서(763)가 걸림되는 걸림홈(716)으로 용이하게 장착되도록 한 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어기판(400)에 설정된 엔코더감지부(760)의 회전수는 15회 이상으로 설정된 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 엔코더감지부(760)는 복수 개의 슬릿(762)이 형성된 슬릿판(761)과 제어기판(400)의 설정된 초당 회전수를 감지하도록 회전하는 슬릿판(761)의 슬릿(762)을 감지하는 감지센서(763)로 이루어진 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발판(100)의 어느 위치에는 제어기판(400) 의해 구동장치를 제어하는 전원부(800)와 베터리(500)의 충전을 위한 충전포트(810)와 구동모터(600)의 출력을 저감시켜 설정된 최고속도보다 저감된 속도로 제어하는 속도조절버튼(820)이 형성된 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스크장치(330)에는 구동모터(600)의 전원을 차단하는 전원차단장치(340)가 구비된 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제동커버(320)는 발판(100)에 장착되는 장착부(322)와 그 후방으로 탄성누름작동을 위한 탄성부(321)와 그 후방으로 누름을 위한 가압대(323)이 형성되고, 가압대(323)의 이면에는 하향으로 돌출된 고정축(322)이 형성되고 디스크장치(300)는 발판(100)의 후방에는 좌우 양측으로 돌출되어 후방바퀴(120)가 장착되는 바퀴장착부(100a)에 축고정되는 지지대(330b)와 상기 지지대(330b)의 상단에 후방바퀴(120)에 밀착되는 밀착면(330a)과 하단에 디스크장치(330)가 작동된 후 원상태로 탄성복원을 위해 발판(100)의 일측과 고정되는 탄성체(332)와 연결되는 연결대(330c)로 형성되고, 상기 밀착면(330a)에는 상기 제동커버(320)의 가압대(323)에 형성된 고정축(322)이 관통되게 끼워지는 고정홀(331)이 형성되어 상기 고정홀(331)에 와샤(324)와 고정나사(325)로 고정토록 한 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바퀴장착부(100a)의 내벽면에는 경사면을 형성한 스토퍼(100b-1)가 형성되고 디스크장치(330)의 지지대(330b)에는 맞물림경사면(330b-1)이 형성되어 평상시에 상기 스토퍼(100b)의 경사면(100b-1)에 디스크장치(330)의 지지대(330b)에 형성된 맞물림경사면(330b-1)이 서로 맞물려 밀착된 상태가 되어 들림이 방지되면서 부러짐을 방지하고, 제동을 위해서 축회전으로 누름만 가능하게 작동되는 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 구동장치의 연동기어(700)와 후방바퀴(10)를 연결하는 기어벨트(740)를 팽팽하게 당김시켜 풀림을 방지하는 동시에 회전력을 보강하는 핀치롤러(770)가 형성된 것을 특징으로 하는 저렴하게 제조되고 소음방지는 물론 가속이 점진적으로 이루어지는 전동수단이 구비된 어린이 킥보드.
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