KR102058297B1 - 기립식 외바퀴 전동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기립식 외바퀴 전동장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치는 일측에 속도조절수단이 형성되는 손잡이부와, 상기 손잡이부와 연결되어 길이방향으로 형성되며, 내측에 배터리를 수용하는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임과 연결되는 브레이크와, 상기 브레이크와 결합되며, 롤러를 회전시키는 구동부와, 내측에 상기 브레이크 및 상기 구동부를 고정하면서 상기 상부 프레임을 지지하는 한 쌍의 하부 프레임과, 상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 위치하여 상기 상부 프레임이 기준위치에서 일측으로 이동하면 상기 브레이크가 외표면에 접촉하여 제동되고, 상기 상부 프레임이 기준위치에서 타측으로 이동하면 상기 구동부의 상기 롤러가 외표면에 접촉하여 회전하는 바퀴와, 상기 속도조절수단에 의해 상기 구동부의 회전속도를 가변시키는 제어부를 포함한다.
이에 따라, 기립된 프레임을 레버 조작식으로 구동 또는 제동을 할 수 있어 조작이 간편하다.

Description

기립식 외바퀴 전동장치{Standing one-wheel electric motorcycle}
본 발명은 기립식 외바퀴 전동장치에 관한 것으로, 기립된 프레임을 레버로 사용하여 제동 및 구동을 조작하는 기술이 개시된다.
종래에 사람이 탑승하여 이동할 수 있는 수단에는 이륜, 사륜 자동차, 인력 또는 전기 모터로 구동되는 자전거 등 여러 가지 탈것들이 개발되어 있다. 그런데 자동차는 대개 화석연료를 사용하고 있으므로, 화석연료를 대체할 수 있는 전기 자동차나 연료전지 자동차와 같은 차세대 이동수단이 개발되고 있다. 국내에서도 최근 환경문제나 저공해 에너지에 기술 개발에 대한 관심 증가에 따라 위와 같은 장치의 개발이 이루어지고 있다
한편, 종래로부터 한 바퀴로 이동하는 외발 자전거는 한 개의 바퀴에 바퀴축과 안장을 연결시켜 주는 프레임을 가지고, 인력으로 구동하는 180°각도로 이루어진 페달을 가지는 것으로서 외발 형태에 균형감각을 가지고 탑승하며 레포츠 등으로 활용되고 있을뿐 대중적인 이동수단으로는 활용되지 못하고 있다.
또한, 근래에는 세그웨이와 같은 이륜 전동 개인 이동수단도 개발되고 있고, 역시 전기 동력의 외발 전동휠 개발되어 있다. 본 발명자는 종래의 외발 전동휠 형태와 같이 외바퀴로 구동하는 전기 동력 구동 기립식 외바퀴 전동장치를 착안하였다.
대한민국 등록특허 제10-1651790호(2016. 8. 22 등록)
본 발명은 상기와 같은 배경하에서 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은, 기립된 프레임을 레버 조작식으로 구동 또는 제동을 할 수 있는 기립식 외바퀴 전동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 종래보다 간단한 구조와 저렴한 비용으로 우수한 구동 및 제동 능력을 나타낼 수 있는 기립식 외바퀴 전동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 도로의 경사에 따라 추가 구동이 가능하거나, 발전이 가능한 기립식 외바퀴 전동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치는 일측에 속도조절수단이 형성되는 손잡이부와, 상기 손잡이부와 연결되어 길이방향으로 형성되며, 내측에 배터리를 수용하는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임과 연결되는 브레이크와, 상기 브레이크와 결합되며, 롤러를 회전시키는 구동부와, 내측에 상기 브레이크 및 상기 구동부를 고정하면서 상기 상부 프레임을 지지하는 한 쌍의 하부 프레임과, 상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 위치하여 상기 상부 프레임이 기준위치에서 일측으로 이동하면 상기 브레이크가 외표면에 접촉하여 제동되고, 상기 상부 프레임이 기준위치에서 타측으로 이동하면 상기 구동부의 상기 롤러가 외표면에 접촉하여 회전하는 바퀴와, 상기 속도조절수단에 의해 상기 구동부의 회전속도를 가변시키는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치는 상기 상부 프레임의 속도를 감지하는 감지부와, 상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 형성되어 상기 바퀴의 측면에 디스크를 가압하여 제동시키는 보조 브레이크를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 상부 프레임의 속도가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 브레이크를 상기 바퀴에 접촉시 상기 보조 브레이크를 함께 구동시켜 제동할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치는 상기 상부 프레임의 기울기를 감지하는 감지부와, 상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 형성되어 상기 바퀴의 중심축을 회전시키는 보조 구동부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 상부 프레임의 기울기가 기 설정치를 초과하면 경사 오르막 주행으로 판단하고 상기 보조 구동부를 추가로 구동할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치는 상기 상부 프레임의 기울기를 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 상부 프레임의 기울기가 기 설정치 미만이면 경사 내리막 주행으로 판단하고 상기 구동부를 발전모드로 구동시켜 상기 배터리를 충전할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치는 상기 한 쌍의 하부 프레임에 각각 접이식으로 형성되는 한 쌍의 발판부와, 상기 발판부에 형성되어 사용자의 무게를 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 발판부로부터 감지된 무게정보에 따라 상기 구동부의 상기 롤러의 회전속도를 가변시킬 수 있다.
이에 따라, 기립된 프레임을 레버 조작식으로 구동 또는 제동을 할 수 있어 조작이 간편하다.
또한, 종래보다 간단한 구조와 저렴한 비용으로 우수한 구동 및 제동 능력을 나타낼 수 있다.
또한, 도로의 경사에 따라 추가 구동이 가능하거나, 발전이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 정면도의 브레이크 및 구동부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 도 1에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 추가 실시예이다.
도 4는 도 3에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 추가 실시예 중 한 쌍의 바퀴로 구동되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 그러나 당업자라면 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것이 아님을 인식할 수 있을 것이다. 이하의 설명에서 구성요소들에 대한 기술에서 단수의 표현은 단수로 한정되지 않고 복수를 포함한다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 전체에 걸쳐서 동일 또는 유사의 부분에 대해서는 동일 또는 유사의 도면 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 정면도의 브레이크 및 구동부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 기립식 외바퀴 전동장치(100)는 손잡이부(110), 상부 프레임(120), 브레이크(130), 구동부(140), 한 쌍의 하부 프레임(150), 바퀴(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
손잡이부(110)는 상부 프레임(120)의 상부에 형성되며, 사용자가 양 손으로 파지할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 손잡이부(110)의 일측에는 속도조절수단(111)이 형성된다. 속도조절수단(111)은 기계식 혹은 전자식 스위치로 제어부(170)를 통해 구동부(140)의 출력을 조절하는 역할을 한다. 손잡이부(110)의 일측에는 제어부(170)가 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 손잡이부(110)의 형상과 크기는 사용자의 설정에 의해 달라질 수 있다.
상부 프레임(120)은 손잡이부(110)와 연결되어 길이방향으로 기립형으로 형성되며, 내측에 배터리(121)를 수용한다. 상부 프레임(120)은 일체형이거나 복수의 프레임이 인입, 인출되어 길이가 조절될 수 있도록 하는 것도 가능하다. 상부 프레임(120) 내측에는 내장형 배터리(121)가 수용될 수 있다. 배터리(121)는 상부 프레임(120)에 수용될 수 있는 크기로 형성되거나, 외부에 장착될 수 있는 분리형 구조로 형성될 수 있다. 상부 프레임(120)은 브레이크(130) 및 구동부(140)와 분리될 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상부 프레임(120)은 별도로 충전이 가능함으로써, 필요시 상부 프레임(120)만 휴대하여 이를 충전하는 것이 가능하다.
또한, 상부 프레임(120)은 브레이크(130) 및 구동부(140)와 연결된다. 예를 들어, 상부 프레임(120)의 중심축(125)은 'ㅗ'자 형으로 형성될 수 있으며, 세로 중심축(125-1)인 'l'자 부분에는 상부 프레임(120)이 결합하고, 가로 중심축(125-2)인 'ㅡ'자 부분에는 브레이크(130) 및 구동부(140)가 연결된다. 상부 프레임(120)은 후술하는 한 쌍의 하부 프레임(150) 공간 사이에서 일정한 각도로 회동할 수 있다.
도 2를 참조하면, (a)와 같이 상부 프레임(120)이 기준위치에서 일측으로 이동하면 브레이크(130)가 바퀴(160)의 외표면과 접촉하여 제동된다. 여기서, 기준위치는 아이들(idle) 상태로 브레이크(130) 및 구동부(140)가 바퀴(160)에 접촉하지 않은 상태를 의미한다. 또한, (b)와 같이 상부 프레임(120)이 기준위치에서 일측 방향과 반대 방향인 타측으로 이동하면 구동부(140)가 바퀴(160)의 외표면과 접촉하면서 바퀴(160)를 회전시킨다. 상부 프레임(120)은 바퀴(160)의 회전 및 제동을 조절하는 일종의 레버 역할을 한다.
브레이크(130)는 상부 프레임(120)의 중심축(125)과 연결되며, 바퀴(160)의 외표면과 접촉하면서 바퀴(160)의 회전을 제동시킨다. 브레이크(130)는 구동부(140)와 대향하여 위치하며 서로 연결되어 이동한다. 브레이크(130)는 바퀴(160)가 지표면과 맞닿는 면에 대향하도록 위치한다. 브레이크(130)는 바퀴(160)의 지표면 접촉면과 접촉하며, 고무재질로 내구성이 있으면서 유연한 재질로 형성되나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며 금속재질로 형성되는 것도 가능하다. 브레이크(130)는 상부 프레임(120)의 중식축과 연동하여 상부 프레임(120)이 기준위치에 있는 경우 바퀴(160)와 접촉하지 않고, 기준위치에서 일측으로 이동하면 바퀴(160)의 외표면과 접촉하게 된다. 또한, 상부 프레임(120)이 기준위치에서 일측과 반대되는 타측으로 이동하면 바퀴(160)의 외표면과 비접촉한다.
구동부(140)는 브레이크(130)와 결합되어 이동하며, 롤러(141)를 회전시킨다. 구동부(140)는 브레이크(130)와 대향하여 위치하며, 롤러(141)는 바퀴(160)가 지표면과 접촉하는 접촉면에 대향하여 위치한다. 다시 말해, 구동부(140)는 바퀴(160)를 직접적으로 구동하는 것이 아니라, 바퀴(160)의 외표면과 접촉하는 롤러(141)를 회전시켜 간접적으로 구동시킨다. 구동부(140)는 상부 프레임(120)이 기준위치에 있거나, 일측으로 이동시에는 롤러(141)가 바퀴(160)와 비접촉한다. 구동부(140)는 상부 프레임(120)이 일측의 반대 방향인 타측으로 이동시에는 롤러(141)가 바퀴(160)와 접촉하여 바퀴(160)를 회전시킨다. 이 경우, 상부 프레임(120)이 일정한 각도 범위의 기준위치에서 타측으로 이동시에 롤러(141)가 바퀴(160)와 접촉하게 된다. 롤러(141)의 회전속도는 속도조절수단(111)에 의해 가변될 수 있다.
또한, 구동부(140)는 브레이크(130)와 분리되어 바퀴(160) 축에 형성되어 회전시키는 것도 가능하다. 이 경우, 브레이크(130)는 상부 프레임(120)의 중심축(125)과 연결되며, 바퀴(160)의 외표면과 접촉하면서 바퀴(160)의 회전을 제동시킨다.
한 쌍의 하부 프레임(150)은 서로 대향하며 내측에 브레이크(130) 및 구동부(140)를 고정하면서 상부 프레임(120)을 지지한다. 구체적으로, 한 쌍의 하부 프레임(150)은 상부 프레임(120)의 중심축(125) 중 가로 중심축(125-2)의 양측부를 고정함으로써 상부 프레임(120)을 지지하고, 중심축(125)과 연결된 브레이크(130) 및 구동부(140)도 고정한다. 이 경우, 한 쌍의 하부 프레임(150)의 내측에서 상부 프레임(120)은 일측 또는 타측으로 회동한다. 상부 프레임(120)이 기준위치에서 일측으로 회동시 브레이크(130)가 바퀴(160)의 외표면과 접촉하여 제동하고, 타측으로 회동시 구동부(140)의 롤러(141)가 바퀴(160)의 외표면과 접촉하여 회전된다. 다시 말해, 한 쌍의 하부 프레임(150)은 상부 프레임(120)의 회전 방향을 가이드하는 역할도 한다. 또한, 한 쌍의 하부 프레임(150)은 내측에 바퀴축(165)을 고정하여 바퀴(160)를 지지한다.
또한, 한 쌍의 하부 프레임(150)의 일측 또는 양측에는 커버(155)가 형성될 수 있다. 커버(155)는 바퀴(160)의 상부 일측을 덮어서 사용자를 보호하는 구성이다. 커버(155)는 한 쌍의 하부 프레임(150)에 탈착형으로 형성될 수 있다. 커버(155)는 바퀴(160)에 뭍은 흙이 사용자에게 튀기는 것을 방지하고, 바퀴(160)의 회전에 의해 사용자가 다치는 것을 방지하는 역할을 한다.
바퀴(160)는 한 쌍의 하부 프레임(150) 사이에 위치한다. 바퀴(160)의 바퀴축(165)이 하부 프레임(150) 사이에 고정된다. 바퀴(160)의 폭과 크기는 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 바퀴(160)는 외표면이 브레이크(130)와 접촉하여 제동된다. 바퀴(160)는 외표면이 구동부(140)의 롤러(141)와 접촉하여 회동한다. 바퀴(160)는 상부 프레임(120)이 기준위치에서 일측으로 이동하면서 브레이크(130)와 바퀴(160)의 접촉면이 맞닿아 회전을 구속하게 된다. 이 경우, 구동부(140)의 롤러(141)는 바퀴(160)와 이격되어 회전력을 전달하지 않게 된다. 바퀴(160)는 상부 프레임(120)이 기준위치에서 타측으로 이동하면서 브레이크(130)와 바퀴(160)의 접촉이 해제되고, 구동부(140)의 롤러(141)와 바퀴(160)의 접촉면이 맞닿에 회전하게 된다.
제어부(170)는 속도조절수단(111)에 의해 구동부(140)의 회전속도를 가변시킨다. 제어부(170)는 구동부(140)의 롤러(141) 회전속도를 가변시켜 바퀴(160)의 회전속도를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 상부 프레임(120) 내부에 형성된 배터리(121)의 충전량을 파악하여 기 충전량 미만인 경우 경고음을 출력하는 것도 가능하다. 또한, 제어부(170)는 외부의 사용자 단말과 통신할 수 있다. 제어부(170)는 사용자 단말로 기립식 외바퀴 전동장치(100)의 배터리(121) 충전량 정보를 출력할 수 있다. 또한, 사용자 단말과 블루투스 통신 등을 통해 페어링을 한 경우에만 구동부(140)를 구동시키도록 할 수도 있다. 이는 기립식 외바퀴 전동장치(100)를 인증된 사용자만 이용할 수 있도록 하기 위함이다.
도 3은 도 1에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 추가 실시예이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치(100)는 감지부(190)를 더 포함 할 수 있다. 감지부(190)는 상부 프레임(120)의 이동속도, 기울기 또는 하부 프레임(150)에 가해지는 무게를 감지할 수 있다. 감지부(190)는 상부 프레임(120)의 이동속도, 기울기에 따라 주행모드, 정지모드, 제동모드에 대한 감지정보를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 발판에 감지부(190)가 형성되는 경우 사용자의 무게를 감지할 수 있다. 이는 사용자의 무게정보를 획득하여 구동부(140)의 구동속도를 가변시키기 위함이다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치(100)는 보조 브레이크(135)를 더 포함할 수 있다. 보조 브레이크(135)는 한 쌍의 하부 프레임(150) 사이에 형성되어 바퀴(160)의 측면에 디스크를 가압하여 제동시킨다. 이는 바퀴(160)와 지표면의 접촉면이 아닌 바퀴(160)의 측면을 가압하거나, 휠을 가압하는 방식이다. 보조 브레이크(135)는 보조적인 제동수단으로 브레이크(130)와 함께 제동하여 제동력을 강화시킬 수 있다.
이 경우, 제어부(170)는 상부 프레임(120)의 속도가 기 설정치를 초과하는 경우 브레이크(130)를 바퀴(160)에 접촉시 보조 브레이크(135)를 함께 구동시켜 제동할 수 있다. 이는 기립식 외바퀴 전동장치(100)가 기 설정된 속도를 초과하여 가속하는 경우 제동력을 강화시키기 위해 보조 브레이크(135)를 추가로 사용하도록 하기 위함이다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치(100)는 보조 구동부(145)를 더 포함할 수 있다. 보조 구동부(145)는 한 쌍의 하부 프레임(150) 사이에 형성되어 바퀴(160)의 중심축(125)을 회전시킨다. 보조 구동부(145)는 일반적인 전동모터를 이용하여 바퀴(160)의 바퀴축(165)에 구동력을 전달하여 회전시키는 방식이다. 보조 구동부(145)는 바퀴(160)의 외표면에 접촉하여 구동시키는 구동부(140)와 달리 바퀴축(165)을 회전시켜 회전력을 더욱 강화시킬 수 있다.
이 경우, 제어부(170)는 상부 프레임(120)의 기울기가 기 설정치를 초과하면 경사 오르막 주행으로 판단하고 보조 구동부(145)를 추가로 구동시킬 수 있다. 이는 기립식 외바퀴 전동장치(100)가 오르막 주행으로 구동력이 저하되는 경우 보조 구동부(145)를 통해 구동력을 상승시켜 오르막을 주행할 수 있도록 하기 위함이다. 제어부(170)는 상부 프레임(120)의 기울기에 따라 구동부(140) 및 보조 구동부(145)를 동시 또는 별개로 구동시킬 수 있다.
또한, 제어부(170)는 상부 프레임(120)의 기울기가 기 설정치 미만이면 경사 내리막 주행으로 판단하고 구동부(140)를 발전모드로 구동시켜 배터리(121)를 충전할 수 있다. 이는 기립식 외바퀴 전동장치(100)가 내리막을 주행하는 경우 구동부(140)의 롤러(141)를 회전시키지 않고, 바퀴(160)의 회전에 의해 롤러(141)를 역으로 회전시켜 발전을 하는 것이 가능하다. 이 경우, 롤러(141)가 역방향으로 회전하면서 전기가 유도되고, 이를 이용하여 배터리(121)를 충전하는 것도 가능하다. 이에 따라, 전력 소모를 줄이고, 배터리(121)를 충전할 수 있어 사용시간을 증가시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치(100)는 발판부(180)를 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 하부 프레임(150)에는 각각 접이식 발판부(180)가 형성될 수 있다. 발판부(180)는 힌지 구조로 접혀지거나 펼쳐질 수 있다. 사용자는 기립식 외바퀴 전동장치(100)를 사용중에는 발판부(180)를 펼쳐서 사용할 수 있으며, 보관중에는 발판부(180)를 접어서 사용할 수 있다. 발판부(180)의 크기 및 형상은 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 발판부(180)에는 감지부(190)가 형성되어 사용자의 무게정보를 획득할 수 있다.
이 경우, 제어부(170)는 한 쌍의 발판부(180)로부터 감지된 무게정보에 따라 구동부(140)의 롤러(141)의 회전속도를 가변시킬 수 있다. 이는 같은 구동력이라도 사용자의 무게정보에 따라 기립식 외바퀴 전동장치(100)의 이동속도가 달라지기 때문에 무게정보를 이용하여 구동력을 증감시키기 위함이다. 또한, 제어부(170)는 기립식 외바퀴 전동장치(100)에 보조 구동부(145)가 형성된 경우 무게정보에 따라 보조 구동부(145)를 추가로 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 사용자의 무게정보에 따라 구동력을 상승시켜 일정 속도 이상의 주행이 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치(100)는 조명부(200)를 더 포함할 수 있다. 조명부(200)는 기립식 외바퀴 전동장치(100)의 진행방향으로 조명을 출력한다. 조명부(200)는 기 설정된 점멸패턴으로 조명을 출력할 수 있다. 이 경우, 감지부(190)는 외부의 조도를 감지하고, 조도가 기 설정치 미만인 경우 주행시야를 확보하기 위해 조명을 자동으로 출력할 수 있다. 또한, 감지부(190)는 주변의 조도 외에 소리를 감지하는 것도 가능하다. 감지부(190)는 주변의 소리정보를 기 설정된 시간 주기로 감지하여 제어부(170)로 출력한다.
이 경우, 제어부(170)는 감지부(190)를 통해 주변의 조도정보, 소리정보를 비교하여 조명부(200)의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 조도정보, 소리정보에 따라 차량주위모드, 사람주위모드로 조명부(200)의 출력을 제어할 수 있다. 차량주위모드는 소리정보를 주파수 분석하여 차량의 경적음, 주행음, 엔진음이 감지되는 경우의 조명출력이며, 기 설정된 점멸 패턴을 출력하여 차량의 운전자에게 경고하는 모드이다. 사람주위모드는 소리정보를 주파수 분석하여 차량과 관련된 소리가 감지되지 않는 경우의 조명출력이며, 기 설정된 점멸 패턴을 출력하여 보행자에게 경고하는 모드이다. 이에 따라, 주변의 조도나 소리에 따라 점멸 패턴을 다르게 하여 사용자 및 상대방 운전자, 보행자의 안전을 유도할 수 있다.
도 4는 도 3에 따른 기립식 외바퀴 전동장치의 추가 실시예 중 한 쌍의 바퀴로 구동되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기립식 외바퀴 전동장치(100)의 바퀴(160)는 한 쌍으로 형성되는 것도 가능하다. 다시 말해, 제1 바퀴(161)와 제2 바퀴(162)가 서로 대향하여 나란하게 동일한 바퀴축(165)으로 연결된다. 이는 기립식 외바퀴 전동장치(100)의 주행 안정성을 높이고 방향 전환을 용이하게 하기 위함이다. 제1 바퀴(161)와 제2 바퀴(162)에는 각각 브레이크(130)와 구동부(140)가 접촉할 수 있도록 형성되어 독립적으로 속도 조절이 가능하도록 하는 것이 가능하다. 이 경우, 제1 바퀴(161)와 제2 바퀴(162)에 대응하는 속도조절수단이 별개로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제1 바퀴(161)와 제2 바퀴(162)는 서로 연동하여 회전할 수도 있다. 예를 들어, 제1 바퀴(161)의 제1 바퀴몸체(161-1)와 제2 바퀴(162)의 제2 바퀴몸체(162-1)를 관통하여 바퀴축(165)이 삽입된다. 이 경우, 서로 대향하는 제1 바퀴몸체(161-1)와 제2 바퀴몸체(162-1) 사이에는 서로 암수 결합되는 바퀴볼트(165-1)가 삽입된다. 바퀴볼트(165-1)는 일측이 제1 바퀴몸체(161-1) 또는 제2 바퀴몸체(162-1)에 삽입되도록 단면이 다각형 구조로 형성되고, 타측에는 암수 돌기가 형성된다. 제1 바퀴몸체(161-1)와 제2 바퀴몸체(162-1)의 외측에는 베어링(165-2)이 형성되어 이탈을 방지하며, 마찰을 최소화한다. 이에 따라, 제1 바퀴(161)가 회전하면 제2 바퀴(162)가 연동하여 회전할 수 있다. 또한, 제1 바퀴(161)와 제2 바퀴(162)에는 각각 브레이크(130)와 구동부(140)가 접촉할 수 있도록 형성되는 것도 가능하다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
100 : 전동장치
110 : 손잡이부
111 : 속도조절수단
120 : 상부 프레임
121 : 배터리
125 : 중심축
125-1 : 세로 중심축
125-2 : 가로 중심축
130 : 브레이크
135 : 보조 브레이크
140 : 구동부
141 : 롤러
145 : 보조 구동부
150 : 하부 프레임
155 : 커버
160 : 바퀴
161 : 제1 바퀴
161-1 : 제1 바퀴몸체
162 : 제2 바퀴
162-1 : 제2 바퀴몸체
165 : 바퀴축
165-1 : 바퀴볼트
165-2 : 베어링
170 : 제어부
180 : 발판부
190 : 감지부
200 : 조명부

Claims (5)

  1. 일측에 속도조절수단이 형성되는 손잡이부;
    상기 손잡이부와 연결되어 길이방향으로 형성되며, 내측에 배터리를 수용하는 상부 프레임;
    상기 상부 프레임과 연결되는 브레이크;
    상기 브레이크와 결합되며, 롤러를 회전시키는 구동부;
    내측에 상기 브레이크 및 상기 구동부를 고정하면서 상기 상부 프레임을 지지하는 한 쌍의 하부 프레임;
    상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 위치하여 상기 상부 프레임이 기준위치에서 일측으로 이동하면 상기 브레이크가 외표면에 접촉하여 제동되고, 상기 상부 프레임이 기준위치에서 타측으로 이동하면 상기 구동부의 상기 롤러가 외표면에 접촉하여 회전하는 바퀴; 및
    상기 속도조절수단에 의해 상기 구동부의 회전속도를 가변시키는 제어부를 포함하는 기립식 외바퀴 전동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프레임의 속도를 감지하는 감지부; 및
    상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 형성되어 상기 바퀴의 측면에 디스크를 가압하여 제동시키는 보조 브레이크를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 상부 프레임의 속도가 기 설정치를 초과하는 경우 상기 브레이크를 상기 바퀴에 접촉시 상기 보조 브레이크를 함께 구동시켜 제동하는 기립식 외바퀴 전동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프레임의 기울기를 감지하는 감지부; 및
    상기 한 쌍의 하부 프레임 사이에 형성되어 상기 바퀴의 중심축을 회전시키는 보조 구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 상부 프레임의 기울기가 기 설정치를 초과하면 경사 오르막 주행으로 판단하고 상기 보조 구동부를 추가로 구동시키는 기립식 외바퀴 전동장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 프레임의 기울기를 감지하는 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 상부 프레임의 기울기가 기 설정치 미만이면 경사 내리막 주행으로 판단하고 상기 구동부를 발전모드로 구동시켜 상기 배터리를 충전하는 기립식 외바퀴 전동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 하부 프레임에 각각 접이식으로 형성되는 한 쌍의 발판부; 및
    상기 발판부에 형성되어 사용자의 무게를 감지하는 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 한 쌍의 발판부로부터 감지된 무게정보에 따라 상기 구동부의 상기 롤러의 회전속도를 가변시키는 기립식 외바퀴 전동장치.
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