KR102085015B1 - 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템 - Google Patents

모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 모터사이클 양측면의 발판에 인접하여 각각 고정 형성되고, 정역회전하는 DC모터와 감속모듈로 구성된 기어박스와, 상기 기어박스를 수용하는 모터프레임과, 상기 기어박스의 양측에 대향하여 회전가능하도록 각각 결합되고 상기 DC모터에 의해 일정 각도로 회전하여 링크된 보조휠과 연동하는 폴딩링크로 구성되는 회전구동부; 좌측 DC모터를 구동하는 한쌍의 제1 릴레이와, 우측 DC모터를 구동하는 한쌍의 제2 릴레이와, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이로 전압을 인가하여 상기 DC모터를 정회전 또는 역회전시키는 전원공급모듈로 구성되는 구동제어부; 상기 모터프레임에 형성되어 상기 폴딩링크에 삽입 고정된 센서볼트의 회전을 감지하여 상기 폴딩링크의 폴딩 및 언폴딩을 감지하는 마그네틱센서부; 및 상기 마그네틱센서부에 의해 감지된 상기 폴딩링크의 회전위치에 따라 상기 제1 및 제2 릴레이를 트리거하며, 상기 구동제어부에 의해 상기 좌우 한쌍의 회전구동부를 동시 제어하는 주제어부;를 포함하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템을 개시한다.

Description

모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템{System for Conrolling Activating Landing Device using Magnetic Sensor}
본 발명은 모터사이클용 랜딩장치 구동제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 IC제어로는 구현할 수 없는, 고부하에 따른 10A이상의 DC모터를 쉽게 제어할 수 있고, 링센서에 의해 장착위치 또는 랜딩위치에 따라 상이한 보조휠의 승강위치를 쉽게 감지할 수 있는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 모터사이클이 취미용 및 레저용으로 대중화되면서 안전 장치에 대한 수요가 증가하는데, 예컨대 장거리 운행에 따른 피로감을 줄이기 위해 서행시 또는 신호 대기중의 정지시 모터사이클의 전도를 방지할 수 있는 기술이 활용되고 있다.
이러한 선행기술로서, 대한민국등록특허 제1311890호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 모터사이클의 스탠딩 휠 장치는, 바디 프레임, 링크 프레임, 피스톤 로드를 구동하여 휠을 승강시키는 액추에이터, 휠 프레임, 제1 스프링 샤프트, 제2 스프링 샤프트의 사이에 배치되어 휠로부터 작용되는 충격을 흡수하는 댐핑 스프링, 장력 조절 볼트, 및 팽창 스프링을 포함하여서, 링크 프레임과 액추에이터에 의해 모터사이클의 하중을 분산하여 지지하도록 하는 것이다.
하지만, 액추에이터로 실린더로 구성하면 다양한 스프링을 부가하여 구성하여서, 그 구성이 복잡하여 유지 보수 및 수리가 어렵고, 소형화가 어려워 시각적 거부감이 상당한 문제점이 있다.
또한, 액추에이터로 DC모터로 구성하여 고부하의 프레임과 휠을 폴딩 또는 언폴딩시키기 위해서는, 10A이상 규격의 DC모터를 적용하여야 하는데 IC제어로는 DC모터의 규격과 용량이 정해져 확장성이 없고, DC모터의 정역회전을 오류없이 원활하게 제어할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-1311890호(모터사이클의 스탠딩 휠 장치)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, IC제어로는 구현할 수 없는, 고부하에 따른 10A이상의 DC모터를 쉽게 제어할 수 있고, 링센서에 의해 장착위치 또는 랜딩위치에 따라 상이한 보조휠의 승강위치를 쉽게 감지할 수 있는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 모터사이클 양측면의 발판에 인접하여 각각 고정 형성되고, 정역회전하는 DC모터와 감속모듈로 구성된 기어박스와, 상기 기어박스를 수용하는 모터프레임과, 상기 기어박스의 양측에 대향하여 회전가능하도록 각각 결합되고 상기 DC모터에 의해 일정 각도로 회전하여 링크된 보조휠과 연동하는 폴딩링크로 구성되는 회전구동부; 좌측 DC모터를 구동하는 한쌍의 제1 릴레이와, 우측 DC모터를 구동하는 한쌍의 제2 릴레이와, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이로 전압을 인가하여 상기 DC모터를 정회전 또는 역회전시키는 전원공급모듈로 구성되는 구동제어부; 상기 모터프레임에 형성되어 상기 폴딩링크에 삽입 고정된 센서볼트의 회전을 감지하여 상기 폴딩링크의 폴딩 및 언폴딩을 감지하는 마그네틱센서부; 및 상기 마그네틱센서부에 의해 감지된 상기 폴딩링크의 회전위치에 따라 상기 제1 및 제2 릴레이를 트리거하며, 상기 구동제어부에 의해 상기 좌우 한쌍의 회전구동부를 동시 제어하는 주제어부;를 포함하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템을 제공한다.
여기서, 상기 마그네틱센서부는, 호형상의 단면구조로 형성된 센서커버와, 상기 센서커버의 중앙에 상기 폴딩링크방향으로 연장형성된 한쌍의 마그네틱센서와, 상기 마그네틱센서의 위치에 대향하는 상기 폴딩링크의 위치에 삽입형성된 한쌍의 센서볼트로 구성되고, 상기 센서커버는 상기 모터프레임의 슬라이드홈에 삽입될 수 있다.
또한, 상기 센서커버의 양측면은 길이방향으로 절개되어 한쌍의 내측 및 외측 날개로 분리되고, 내측날개의 종단부는 외측날개방향으로 절곡되어 형성되되, 상기 센서커버의 종단부의 폭은 중앙부의 폭보다 클 수 있다.
또한, 상기 센서커버는 상기 슬라이드홈에 삽입되어 홈을 따라 원주방향으로 일정범위내에서 슬라이드시켜 동작범위를 설정할 수 있다.
또한, 상기 주제어부는 상기 한쌍의 제1 또는 제2 릴레이로 동일전압을 인가하여 상기 좌측 또는 우측 DC모터를 단락시켜 상기 모터를 정지시킬 수 있다.
또한, 상기 마그네틱센서부의 오류에 따른 상기 DC모터의 과부하를 감지하여 전원을 차단하는 퓨즈를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주제어부는, 상기 제1 및 제2 릴레이의 트리거에 의한 상기 좌측 또는 우측 DC모터에 의한 상기 보조휠의 상승, 상승완료, 하강, 및 하강완료를 표시하는 해당 LED를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동제어부 및 상기 주제어부의 해당회로를 보호하는 퓨즈를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, IC제어로는 구현할 수 없는, 고부하에 따른 10A이상의 DC모터를 쉽게 제어할 수 있으며, 링센서에 의해 장착위치 또는 랜딩위치에 따라 상이한 보조휠의 승강위치를 쉽게 감지할 수 있고, 릴레이로 구동제어부를 구성하여 DC모터의 정역회전을 제어하면서 브레이크기능을 안정적으로 부여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템을 구비한 모터사이클을 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 회전구동부를 분리도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 구동제어부를 분리도시한 것이다.
도 5는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 구성을 블록화한 것이다.
도 6 내지 도 8은 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 회전구동부와 구동제어부를 분리도시한 것이다.
도 9는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 마그네틱센서부의 단면도를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 의한 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템을 구비한 모터사이클을 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 회전구동부를 분리도시한 것이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 구동제어부를 분리도시한 것이며, 도 5는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 구성을 블록화한 것이고, 도 6 내지 도 8은 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 회전구동부와 구동제어부를 분리도시한 것이고, 도 9는 도 1의 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 마그네틱센서부의 단면도를 도시한 것이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 의한 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템은, 회전구동부(110)와, 구동제어부(120)와, 마그네틱센서부(130)와 주제어부(140)로 구성된다.
우선, 회전구동부(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 모터사이클(10) 양측면의 발판(11)에 인접하여 각각 고정 형성되고, 정역회전하는 DC모터(111a)와 감속모듈(미도시)로 구성된 기어박스(111)와, 기어박스(111)를 수용하는 모터프레임(112)과, 기어박스(111)의 양측에 대향하여 회전가능하도록 각각 결합되고 DC모터(111a)에 의해 일정 각도로 정역회전하여 링크된 보조휠(20)과 연동하는 폴딩링크(30)로 구성된다.
여기서, 감속모듈은 DC모터(111a)에 교합하여 회전을 감속하여 폴딩링크(30)를 회전시키는데, 2단 구조의 선기어와 유성기어와 링기어로 구성되어서, DC모터의 고속회전을 제1단 및 제2단 유성기어에 의해 고감속비율로 순차적으로 감속하여 정방향 또는 역방향으로 고토크로 저속회전시켜서, 링크된 고부하의 폴딩링크(30)를 회전구동시킨다.
또한, 폴딩링크(30)는 모터프레임(112)의 양측면에 대향하여 결합 형성된다.
즉, 회전구동부(110)는 DC모터(111a)의 정회전 또는 역회전에 의해 폴딩링크(30)를 회전시켜 보조휠(20)을 하강시켜 지면에 접촉시키거나 상승시켜 지면으로부터 이탈시킨다.
다음, 구동제어부(120)는, 좌측 DC모터(111a-1)를 구동하는 한쌍의 제1 릴레이(121a,b)와, 우측 DC모터(111a-2)를 구동하는 한쌍의 제2 릴레이(122a,b)와, 제1 릴레이(121a,b) 및 제2 릴레이(122a,b)로 구동전압을 인가하여 DC모터(111a-1,2)를 정회전 또는 역회전시키는 전원공급모듈(123)로 구성된다.
예컨대, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 릴레이(121a,b) 및 제2 릴레이(122a,b)는 5핀 릴레이(85,86,30,87a, 87)로 구성되고, 85와 86은 해당 릴레이를 트리거하고, 87로 출력되어 구동전압이 해당 DC모터(111a)로 인가되도록 하여서, IC제어로는 구현할 수 없는, 고부하에 따른 10A이상(10A 내지 200A)의 DC모터를 쉽게 제어할 수 있다.
다음, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 마그네틱센서부(130)는, 리미트스위치로서, 모터프레임(112)의 일측면에 형성되어 폴딩링크(30)에 삽입 고정된 금속재질의 센서볼트(131)의 회전을 감지하여 폴딩링크(30)의 폴딩 및 언폴딩을 감지한다. 여기서, 센서볼트(131)는 고내열성의 네오디움자석으로 구성된 무드볼트로 구성되어 폴딩링크(30)의 삽입홀(31)에 삽입되어 안정적으로 고정되도록 한다.
구체적으로, 마그네틱센서부(130)는 링센서로 구성되는데, 호형상의 단면구조로 형성된 센서커버(132)와, 센서커버(132)의 중앙에 폴딩링크(30)방향으로 연장형성된 한쌍의 마그네틱센서(133)와, 마그네틱센서(133)의 위치에 대향하는 폴딩링크(30)의 위치에 삽입형성된 한쌍의 센서볼트(131)로 구성되고, 센서커버(132)는 모터프레임(112)의 외측에 형성된 슬라이드홈(113)에 삽입될 수 있다.
여기서, 1개의 마그네틱센서(133)에 1개 또는 2개의 센서볼트(131)를 대응시키는 단위로 구성하여 오류가능성을 줄이도록 할 수 있다.
또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, 센서커버(132)의 양측면은 길이방향으로 절개되어 내측 및 외측 날개(132a,132b) 한쌍으로 분리되고, 내측날개(132a)의 종단부는 외측날개(132b)방향으로 절곡되어 형성되되, 절곡된 내측날개(132a)로 인해 센서커버(132)의 종단부의 폭은 중앙부의 폭보다 크도록 형성되어서, 센서커버(132)를 슬라이드홈(113)에 고정시킬 수 있다.
한편, 보조휠(20)의 랜딩위치가 지면 또는 모터사이클의 크기 또는 장착높이에 따라 상이하므로, 폴딩링크(30)의 폴딩 및 언폴딩 상태에 따른 DC모터(111a)의 회전구동을 제한하여야 하는데, 이를 위해 슬라이드홈(113)에서의 센서커버(132)의 삽입위치를 슬라이드시켜 마그네틱센서(133)의 감도 또는 동작범위를 적응적으로 설정할 수 있다.
예컨대, 센서커버(132)는 슬라이드홈(113)에 삽입되어 홈을 따라 원주방향으로 일정범위내에서 손잡이(134)에 의해 슬라이드시켜 감도 또는 동작범위를 쉽게 설정할 수 있고, 일정한 센서감도를 유지할 수 있다.
참고로, 폴딩링크(30)의 폴딩 및 언폴딩 상태를 감지하기 위해서, 광센서, 적외선센서 또는 근접센서는 일상적인 외부환경에서 간섭없이 활용하기 불가능하고, 리미트센서 또는 스위치는 크기가 크며 내구성이 매우 약하고 잦은 폴딩 및 언폴딩 동작으로 쉽게 파손되어, 마그네틱센서를 적용하는 것이 바람직하다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 주제어부(140)는, 마그네틱센서부(130)에 의해 감지된 폴딩링크(30)의 회전위치에 따라 제1 릴레이(121a,b) 및 제2 릴레이(122a,b)를 트리거하며, 구동제어부(120)에 의해 좌우 한쌍의 회전구동부(110)를 동시 제어하되, 동기화하여 제어하거나 비동기화하여 제어할 수 있다.
즉, 지면의 경사도에 따라, 좌측 보조휠(20A)과 우측 보조휠(20B)의 랜딩위치가 상이할 수 있으므로, 주제어부(140)는 해당 DC모터(111a-1,2)의 회전구동을 비동기화하여 제어할 수 있다.
한편, 보조휠(20)의 폴딩 또는 언폴딩 상태에서의 고정시에는, 해당 DC모터(111a-1,2)를 정지시켜 폴딩링크(30)의 회전구동을 고정시켜야 하는데, 한쌍의 제1 릴레이(121a,b) 및 한쌍의 제2 릴레이(122a,b)로 각각 (+)(+) 또는 (-)(-)의 동일전압을 인가하여 해당 DC모터(111a-1,2)를 전기적으로 단락시켜 회전을 제한하여 브레이크기능을 수행하도록 할 수 있다.
즉, 이와 같은 브레이크기능이 부가되지 않을 경우 전원이 차단되더라도 회전관성에 의해 감속모듈의 기어가 잠겨버려 깨지는 현상을 방지하여 기어의 내구성을 보다 높일 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 마그네틱센서부(130)의 오류에 따른 DC모터(111a)의 과부하를 감지하여 전원공급모듈(123)로부터의 전원을 차단하는 퓨즈를 더 포함하고, 구동제어부(120) 및 주제어부(130)의 해당회로가 인쇄된 PCB를 보호하는 퓨즈(151)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 퓨즈는 과부하에 따른 온도상승에 의해 단선되는 마그네틱퓨즈 또는 바이메탈퓨즈로 구성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 주제어부(130)는, 제1 릴레이(121a,b) 및 제2 릴레이(122a,b)의 트리거에 의한 좌측 DC모터(111a-1) 또는 우측 DC모터(111a-2)에 의한 보조휠(20)의 폴딩에 따른 상승과 상승완료, 및 언폴딩에 따른 하강과 하강완료를 표시하는 해당 LED(161,162,163,164)를 더 포함하여서, 사용자에게 DC모터(111a)의 동작정보를 시각적으로 제공할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템의 구성에 의해서, IC제어로는 구현할 수 없는, 고부하에 따른 10A이상의 DC모터를 쉽게 제어할 수 있으며, 링센서에 의해 장착위치 또는 랜딩위치에 따라 상이한 보조휠의 승강위치를 쉽게 감지할 수 있고, 릴레이로 구동제어부를 구성하여 DC모터의 정역회전을 제어하면서 브레이크기능을 안정적으로 부여할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10 : 모터사이클 11 : 발판
20 : 보조휠 30 : 폴딩링크
31 : 삽입홀
110 : 회전구동부 111 : 기어박스
111a : DC모터
112 : 모터프레임 113 : 슬라이드홈
120 : 구동제어부
121a,b : 제1 릴레이 122a,b : 제2 릴레이
123 : 전원공급모듈 130 : 마그네틱센서부
131 : 센서볼트 132 : 센서커버
132a : 내측날개 132b : 외측날개
133 : 마그네틱센서 134 : 손잡이
140 : 주제어부 151 : 퓨즈
161 내지 164 : LED

Claims (8)

  1. 모터사이클 양측면의 발판에 인접하여 각각 고정 형성되고, 정역회전하는 DC모터와 감속모듈로 구성된 기어박스와, 상기 기어박스를 수용하는 모터프레임과, 상기 기어박스의 양측에 대향하여 회전가능하도록 각각 결합되고 상기 DC모터에 의해 일정 각도로 회전하여 링크된 보조휠과 연동하는 폴딩링크로 구성되는 회전구동부;
    좌측 DC모터를 구동하는 한쌍의 제1 릴레이와, 우측 DC모터를 구동하는 한쌍의 제2 릴레이와, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이로 전압을 인가하여 상기 DC모터를 정회전 또는 역회전시키는 전원공급모듈로 구성되는 구동제어부;
    상기 모터프레임에 형성되어 상기 폴딩링크에 삽입 고정된 센서볼트의 회전을 감지하여 상기 폴딩링크의 폴딩 및 언폴딩을 감지하는 마그네틱센서부; 및
    상기 마그네틱센서부에 의해 감지된 상기 폴딩링크의 회전위치에 따라 상기 제1 및 제2 릴레이를 트리거하며, 상기 구동제어부에 의해 상기 좌우 한쌍의 회전구동부를 동시 제어하는 주제어부;를 포함하되,
    상기 마그네틱센서부는, 호형상의 단면구조로 형성된 센서커버와, 상기 센서커버의 중앙에 상기 폴딩링크방향으로 연장형성된 한쌍의 마그네틱센서와, 상기 마그네틱센서의 위치에 대향하는 상기 폴딩링크의 위치에 삽입형성된 한쌍의 상기 센서볼트로 구성되고, 상기 센서커버는 상기 모터프레임의 슬라이드홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서커버의 양측면은 길이방향으로 절개되어 한쌍의 날개로 분리되고, 내측날개의 종단부는 외측날개방향으로 절곡되어 형성되되, 상기 센서커버의 종단부의 폭은 중앙부의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서커버는 상기 슬라이드홈에 삽입되어 홈을 따라 원주방향으로 일정범위내에서 슬라이드시켜 동작범위를 설정하는 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주제어부는, 상기 한쌍의 제1 또는 제2 릴레이로 동일전압을 인가하여 상기 좌측 또는 우측 DC모터를 단락시켜 상기 모터를 정지시키는 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마그네틱센서부의 오류에 따른 상기 DC모터의 과부하를 감지하여 전원을 차단하는 퓨즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 주제어부는, 상기 제1 및 제2 릴레이의 트리거에 의한 상기 좌측 또는 우측 DC모터에 의한 상기 보조휠의 상승, 상승완료, 하강, 및 하강완료를 표시하는 해당 LED를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동제어부 및 상기 주제어부의 해당회로를 보호하는 퓨즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 모터사이클용 마그네틱센서를 이용한 랜딩장치 구동제어시스템.
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