KR102486418B1 - 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량 - Google Patents

지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량에 관한 것으로, 차체 프레임; 상기 차체 프레임에 결합되어 차체 프레임이 주행할 수 있도록 마련되는 복수의 바퀴부 및 상기 차체 프레임에 결합되며 풍력의 방향과 세기를 조절하여 상기 바퀴부의 주행 동력을 발생시키고 주행 위치에 따른 차체 프레임의 자세를 유지하는 풍력조절부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량{Multipurpose vehicle capable of driving on the ground and walls}
본 발명은 차량에 관한 것으로, 특히 풍력의 방향과 세기를 조절할 수 있어 풍력의 반발력을 이용하여 평평하거나 굴곡진 지면 또는 벽을 주행하도록 형성됨으로써 다목적으로 이용할 수 있는, 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량에 관한 것이다.
최근, 사람이 들어갈 수 없거나 사람의 손이 닿지 않는 높은 벽면이나 파이프 등에 소형 차량이나 로봇을 활용하여 주행하면서 점검이나 촬영을 하는 일이 많아졌으며, 이들에 활용되는 소형 차량이나 로봇은 주로, 한국등록특허 제10-1358384호 '벽면주행로봇'에 도시된 바와 같이 흡착패드를 활용하여 벽면이나 굴곡진 지면을 주행하도록 제작되고 있다.
그러나, 상기와 같이 흡착패드를 활용한 소형 차량 또는 로봇은 주행의 속도가 느리며, 많은 동력을 필요로 하기에 주로 유선으로 연결되어 제작됨으로써 활용의 제약이 많았다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, 풍력을 이용하여 평평하거나 굴곡진 지면 또는 벽을 주행하도록 형성됨으로써, 주행의 속도가 빠르고, 많은 동력을 필요로 하지 않아 내장 배터리만으로도 주행이 가능하여 활용의 제약이 거의 없는 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량을 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량은, 차체 프레임; 상기 차체 프레임에 결합되어 차체 프레임이 주행할 수 있도록 마련되는 복수의 바퀴부 및 상기 차체 프레임에 결합되며 풍력의 방향과 세기를 조절하여 상기 바퀴부의 주행 동력을 발생시키고 주행 위치에 따른 차체 프레임의 자세를 유지하는 풍력조절부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 바퀴부는, 바퀴; 상기 바퀴의 진동을 완화하는 현가부 및 일부 바퀴부에만 마련되되, 상기 바퀴의 방향을 조절하는 조향부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 현가부는, 상기 차체프레임에 마련된 수직편의 소정의 높이에 결합되며, 외측부에 링크결합홈을 형성하는 상측 지지편; 상기 상측 지지편의 하측에서 상측 지지편과 대향되도록 상기 수직편에 결합되며, 외측부에 링크결합돌출편을 형성하는 하측 지지편; 일단부가 상기 링크결합홈의 내측 양단에 각각 결합되는 제1 링크; 일단부가 상기 링크결합돌출편 양측부에 각각 결합되는 제2 링크; 상기 제1 링크 및 제2 링크에 각각 결합되며 수직으로 길이를 형성하는 제1 완충부재를 구비하는 제1 충격흡수유닛; 상기 제1 링크 타단부에 결합되며 상기 바퀴의 연결프레임과 연결되도록 수직으로 길이를 형성하는 제2 완충부재를 구비하는 제2 충격흡수유닛 및 상기 제2 링크 타단부에 결합되며 상기 바퀴의 연결프레임과 연결되도록 수직으로 길이를 형성하는 제3 완충부재를 구비하는 제3 충격흡수유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 조향부는, 상기 차체 프레임에 장착되며 양방향 회전이 가능하도록 구비되는 조향모터; 상기 조향모터에 결합되어 조향모터의 구동에 따라 회전하는 회전부재 및 상기 회전부재 양단에 결합되며, 상기 바퀴의 연결프레임과 연결되는 연결바를 형성하는 조향편을 포함할 수 있다.
또한, 상기 풍력조절부는, 상기 차체 프레임의 전방에서 지면과 수직을 이룬 상태로 설치되되, 풍력을 발생시키는 팬모터가 좌/우측으로 기울기를 조절하도록 마련되어 차체 프레임의 자세를 유지하도록 형성되는 차체 자세 유지 풍력조절기 및 상기 차체 프레임의 후방에서 지면에 대해 후측이 상향되는 경사를 이룬 상태로 설치되되, 풍력을 발생시키는 팬모터가 좌/우측으로 기울기를 조절하도록 마련되어 차체 프레임의 주행 동력을 발생시키면서 자세를 유지하도록 형성되는 차체 구동 풍력조절기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차체 자세 유지 풍력조절기 및 차체 구동 풍력조절기는 각각, 설정된 지면과의 각도를 유지하도록 양측부가 상기 차체 프레임에 결합되며, 전단과 후단에 축결합체를 마련하는 팬 가드; 전단과 후단이 상기 팬 가드의 축결합체와 결합되어 전/후방을 가로지르도록 설치되며 중심에는 상기 팬모터를 장착할 수 있는 제1 모터 장착구가 형성되고 일단부에는 길이방향으로 모터를 장착할 수 있는 제2 모터 장착구가 형성되는 모터장착부재 및 상기 제2 모터 장착구에 들어맞도록 장착되되 축결합체와 연결되어 구동 시 상기 모터장착부재를 좌측 또는 우측으로 회전시키는 기울기 조절 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 팬 가드는, 링 형태일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량은, 지면과 벽을 주행할 수 있어, 하수구 혹은 고층빌딩의 파이프 내부 검사 등 작업자나 드론이 진입하기 힘든 곳에서 다목적으로 용이하게 사용될 수 있다.
또한, 주행의 속도가 빠르고, 많은 동력을 필요로 하지 않아 내장 배터리만으로도 주행이 가능하여 활용의 제약이 거의 없다.
또한, 위에서 언급된 본 발명의 실시 예에 따른 효과는 기재된 내용에만 한정되지 않고, 명세서 및 도면으로부터 예측 가능한 모든 효과를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량의 사시도이다.
도 2는 도 1의 다목적 차량의 각 단위 구성을 분해하여 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 차체 프레임의 구성도이다.
도 4는 도 3의 차체 프레임의 세부 구성도이다.
도 5는 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 바퀴부의 차체 프레임 결합 형태를 상세히 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 바퀴부의 구성도이다.
도 7은 도 6의 바퀴부를 단위 구성으로 분해하여 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 바퀴부의 일 구성인 현가부를 다른 방향에서 바라보아 상세히 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 풍력조절부 중 차체 자세 유지 풍력조절기의 구성도이다.
도 10은 도 9의 차체 자세 유지 풍력조절기 중 팬모터를 분리하여 보여주는 도면이다.
도 11은 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 풍력조절부 중 차체 구동 풍력조절기의 고정각도를 보여주기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량의 사시도이며, 도 2는 도 1의 다목적 차량의 각 단위 구성을 분해하여 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량은, 차체 프레임(100), 바퀴부(200) 및 풍력조절부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 다목적 차량은 소형의 형태로서, 바퀴부(200)를 통한 주행을 하는 차체 프레임(100)은 풍력을 발생시키는 풍력조절부(300)를 통해 주행 동력이 발생되고, 주행 위치에 따라 풍력의 발생 방향과 세기를 조절하면서 풍력에 대한 반발력을 통해 차체 프레임(100)의 자세를 유지할 수 있어, 평평한 지면이나 굴곡진 지면은 물론, 평평한 벽이나 굴곡진 벽 등을 주행할 수 있는 장점을 지닐 수 있고, 다양한 장소에서 다목적으로 사용이 가능할 수 있다.
도 3은 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 차체 프레임의 구성도이고, 도 4는 도 3의 차체 프레임의 세부 구성도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 차체 프레임(100)은 본 발명의 차량의 베이스를 구성하는 프레임으로서, 복수의 봉 프레임(110)과, 봉 프레임간을 연결하기 위한 복수의 프레임 연결체(120)와, 차체 프레임(100)의 좌측부와 우측부를 연결하며 목적에 따른 구성을 장착할 수 있는 공간을 마련하는 연결 플레이트(130)와, 바퀴부(200)를 장착하기 위한 수직편(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 차체 프레임(100)은 좌측부와 우측부가 대칭되는 형태로서, 좌측부와 우측부 각각 복수의 봉 프레임(110)으로 길이를 형성 후, 봉 프레임(110)간에는 프레임 연결체(120)로 연결하여 형성할 수 있으며, 상기와 같은 차체 프레임(100)의 좌측부 중단과 우측부 중단을 평평한 연결 플레이트(130)로 연결할 수 있고, 차체 프레임(100)의 좌측부 전단과 후단, 우측부 전단과 후단에 수직편(140)을 결합하여 바퀴부(200)를 장착하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 복수의 봉 프레임(110)은 총 8개가 마련되어 좌측부에 4개, 우측부에 4개가 사용될 수 있으며, 각 봉 프레임(110)은 길이가 모두 동일할 수도 있으나, 길이가 서로 다르게 형성될 수도 있다. 다만, 좌측부와 우측부는 대칭되는 형태이므로, 좌측부와 우측부에서 서로 대향되는 봉 프레임(110)간의 길이는 동일한 길이를 형성하는 것이 바람직하다.
좌측부를 기준으로 설명하자면, 4개의 봉 프레임(110)이 연속되어 길이를 형성할 수 있고, 각 봉 프레임(110)간의 연결되는 단부에는 프레임 연결체(120)가 감싸도록 형성되어 봉 프레임(110)간을 연결시킬 수가 있다. 다시 말해, 프레임 연결체(120)의 양단부로 봉 프레임(110)이 삽입되는 구조이다.
이때, 프레임 연결체(120)는 'ㅗ'자형으로 구성될 수 있으며, 전단부와 후단부의 연결 시에는 수직 방향으로 배치되는 프레임 연결체(121)로 연결할 수 있으며, 중단부의 연결 시에는 수평 방향으로 배치되는 프레임 연결체(122)로 연결할 수 있다.
즉, 전단 방향으로부터 후단 방향으로 제1 내지 제4 봉 프레임(111 내지 114)으로 지칭하면, 제1 및 제2 봉 프레임(111, 112)과 제3 및 제4 봉 프레임(113, 114)은 수직으로 배치되는 프레임 연결체(121)로 연결되는 것이며, 제2 및 제3 봉 프레임(112, 113)은 수평으로 배치되는 프레임 연결체(122)로 연결되는 것이다.
이는, 전단부와 후단부의 경우, 후술할 풍력조절부(300)의 각 풍력조절기(310, 320)를 결합하고, 중단부의 경우 평평한 연결 플레이트(130)를 체결하기 위함으로, 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 봉 프레임(110)과 프레임 연결체(120) 사이에는 고무 패킹 등의 고 마찰 소재가 함께 삽입되어 고정력을 높일 수 있다.
상기와 같이 복수의 봉 프레임(110)을 통해 일자로 구성된 차체 프레임(100) 좌측부의 전단과 후단에는 바퀴부(200)를 장착하기 위해 수직편(140)이 결합될 수 있다.
수직편(140)은 요홈(凹)형의 바퀴부(200) 지지체로서 2개가 한 쌍(140a, 140b)을 이루어 차체 프레임(100)의 각 단부에 마련될 수 있다. 이때, 한 쌍을 이루는 2개의 수직편(140a, 140b)간의 간격은 모두 동일할 수 있으며, 각 수직편(140)은 하단부가 봉 프레임(110)에 결합되어 수직 방향으로 길이를 형성할 수 있다. 또한, 수직편(140)과 봉 프레임(110)간 결합부에도 고무 패킹 등의 고 마찰 소재가 삽입되어 고정력을 높일 수 있다.
차체 프레임(100)의 우측부는 상술한 좌측부와 대칭되도록 형성될 수 있어 그 구체적인 설명은 생략하기로 하며, 좌측부와 우측부의 각 중단부에 구비된 프레임 연결체(122)의 상단에 연결 플레이트(130)의 양단을 결속부재(135)로 결속하여 좌측부와 우측부를 연결시킬 수 있고, 차체 프레임(100)을 완성할 수 있다.
이때, 결속부재(135)는 도면에 도시된 바와 같이 볼트나 나사 등의 체결부재일 수도 있으나 한편으론, 프레임 연결체(120)와 봉 프레임(110)에 각 단이 끼워 맞춤되어 연결시키는 'ㄷ'자 형의 끼움부재일 수도 있고, 결속부재(135) 없이 연결 플레이트(130)를 프레임 연결체(120) 또는 봉 프레임(110)에 용접하거나 삽입하는 형태 등의 다양한 결합 형태를 형성할 수 있다.
또한, 연결 플레이트(130) 하측에는 수평으로 배치되는 프레임 연결체(122)에 양단부가 삽입되어 연결 플레이트(130)를 지지하는 지지봉(137)이 마련될 수도 있다.
한편, 상기와 같이 구성되는 차체 프레임(100)은 이해를 돕기 위한 일례일 뿐, 차체 프레임(100)의 형태나, 봉 프레임(110), 프레임 연결체(120) 등의 개수는 그 목적이나 기능을 달리하지 않는 선에서 변형될 수도 있다.
도 5는 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 바퀴부의 차체 프레임 결합 형태를 상세히 보여주는 도면이며, 도 6은 도 5의 바퀴부의 구성도이고, 도 7은 도 6의 바퀴부를 단위 구성으로 분해하여 보여주는 도면이며, 도 8은 도 7의 바퀴부의 일 구성인 현가부를 다른 방향에서 바라보아 상세히 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 바퀴부(200)는 차체 프레임(100)에 결합되어 차체 프레임(100)이 주행할 수 있도록 복수로 마련될 수 있으며, 바퀴(210), 바퀴(210)의 진동을 완화하는 현가부(220), 바퀴(210)의 방향을 조절하도록 형성되되 일부의 바퀴부(200)에만 마련되는 조향부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 바퀴부(200)는 상술한 차체 프레임(100)의 한 쌍의 수직편(140)이 구비된 위치마다 마련될 수 있으며, 일례로 상술한 바와 같이 수직편(140)이 차체 프레임(100)의 각 단부 즉, 좌측부와 우측부 각각의 전단과 후단에 마련되는 경우에 있어, 이에 상응하여 바퀴부(200)도 4개가 마련될 수 있다.
그러나, 바퀴부(200)의 개수는 한정되는 것은 아니며, 제작자의 설정에 따라 수직편(140)과 바퀴부(200)의 개수와 위치는 달리 형성될 수 있음은 당연하다. 다만, 이해를 돕기 위해 이하에서는 바퀴부(200)는 상술한 바와 같이 좌/우측 전단과 후단에 총 4개가 마련되는 것을 예시로 설명하기로 한다.
바퀴(210)는 바퀴부(200)의 가장 최외측에 형성되는 것으로, 통상적인 바퀴처럼 원형의 휠과 같이 마련될 수 있으며, 휠은 스포크와 스포크 중심에 마련되는 허브로 구성될 수 있다. 이때, 허브의 내측부에는 현가부(220)와 조향부(230)를 바퀴(210)와 연결할 연결프레임(215)이 마련될 수 있다.
현가부(220)는 바퀴의 진동을 완화하기 위해 바퀴(210)와 차체 프레임(100) 사이에 마련될 수 있으며, 상측 지지편(221), 하측 지지편(222), 제1 링크(223), 제2 링크(224), 제1 충격흡수유닛(225), 제2 충격흡수유닛(226) 및 제3 충격흡수유닛(227)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 상측 지지편(221)과 하측 지지편(222)은 평면 방향에서 바라볼 때 'ㄷ'자 형태로 형성되어 각 단부가 모두 차체 프레임(100)에 마련된 한 쌍의 수직편(140)에 결합될 수 있고, 서로 상/하 방향에서 대향되는 구조를 지닐 수 있다. 즉, 상측 지지편(221)은 수직편(140)의 소정의 높이에 결합되며, 하측 지지편(222)은 상측 지지편(221)의 하측에서 상측 지지편(221)과 대향되도록 수직편(140)에 결합될 수 있다.
이때, 후술하는 제1 및 제2 링크(223, 224)를 결합하기 위해 상측 지지편(221)은 외측부에 링크결합홈(221a)을 형성할 수 있고, 하측 지지편(222)은 외측부에 링크결합돌출편(222a)을 형성할 수 있으나, 반드시 한정되는 것은 아니며 그 반대로 상측 지지편에 링크결합돌출편이 마련되고, 하측 지지편에 링크결함홈이 마련될 수도 있다.
또한, 상측 지지편(221)과 하측 지지편(222) 사이에는 서로를 연결하는 연결리브(CR)가 마련되어 서로간의 간격을 유지하며 서로를 지지하도록 할 수 있다.
제1 링크(223)는 2개가 한 쌍으로 마련되어 일단부가 링크결합홈(221a)의 내측 양단에 각각 결합될 수 있다. 이때, 한 쌍의 제1 링크(223) 사이에는 이격공간이 마련될 수 있으며, 이 이격공간에 제1 충격흡수유닛(225)이 결합되어 장착될 수 있다.
제2 링크(224) 또한 2개가 한 쌍으로 마련되어 일단부가 링크결합돌출편(222a) 양측부에 각각 결합될 수 있다. 또한, 제2 링크(224) 사이의 이격공간에 제1 충격흡수유닛(225)이 결합되어 장착될 수 있다.
즉, 제1 충격흡수유닛(225)은 제1 링크(223)간의 이격공간과 제2 링크(224)간의 이격공간 사이로 길이를 형성하며, 한 쌍의 제1 링크(223) 및 한 쌍의 제2 링크(224)와 결속될 수 있다.
한편, 제1 링크(223)와 제2 링크(224) 중 적어도 하나의 한 쌍의 링크에는 무게를 절감하기 위한 무게절감홀(223a)이 마련될 수 있다.
제1 충격흡수유닛(225)은 제1 링크(223)와 결합되는 상측 완충부재 지지편(2251), 제2 링크(224)와 결합되는 하측 완충부재 지지편(2252), 상기 상측 완충부재 지지편(2251)과 하측 완충부재 지지편(2252)을 관통하며 각 단부에는 이탈을 방지하기 위한 접시볼트(2254)가 체결되는 완충부재 지지핀(2253) 및 상기 상측 완충부재 지지편(2251)과 하측 완충부재 지지편(2252) 사이에서 완충부재 지지핀(2253) 외측부에 구비되는 제1 완충부재(2255)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 제2 충격흡수유닛(226)은 상측 완충부재 장착편(2261), 상측 완충부재 가이드핀(2262), 제2 완충부재(2264)를 포함하여, 제1 링크(223)의 타단부에 결합되며 바퀴(210)의 연결프레임(215)과 연결되도록 형성될 수 있다.
이때, 상측 완충부재 장착편(2261)은 한 쌍의 제1 링크(223) 사이로 결합되어 바퀴(210) 방향을 향해 연결프레임(215)까지의 길이를 형성할 수 있으며, 상측 완충부재 가이드핀(2262)은 상측 완충부재 장착편(2261)을 관통하여 연결프레임(215)까지 삽입되며 돌출된 상단에는 접시볼트(2263)가 체결되고, 제2 완충부재(2264)는 상측 완충부재 장착편(2261)과 연결프레임(215) 사이에서 상측 완충부재 가이드핀(2262) 외측에 위치되도록 장착될 수 있다.
또한, 제3 충격흡수유닛(227)은 하측 완충부재 장착편(2271), 하측 완충부재 가이드핀(2272), 제3 완충부재(2274)를 포함하여, 제2 링크(224)의 타단부에 결합되며 바퀴(210)의 연결프레임(215)과 연결되도록 형성될 수 있다.
이때, 하측 완충부재 장착편(2271)은 한 쌍의 제2 링크(224) 사이로 결합되어 바퀴(210) 방향을 향해 연결프레임(215)까지의 길이를 형성할 수 있으며, 하측 완충부재 가이드핀(2272)은 하측 완충부재 장착편(2271)을 관통하여 연결프레임(215)까지 삽입되며 돌출된 하단에는 접시볼트(2273)가 체결되고, 제3 완충부재(2274)는 하측 완충부재 장착편(2271)과 연결프레임(215) 사이에서 하측 완충부재 가이드핀(2272) 외측에 위치되도록 장착될 수 있다.
상기와 같은 현가부(220)는 제1 내지 제3 완충부재(2255, 2264, 2274)를 통해 본 발명의 다목적 차량은 어느 지형을 주행하던지 충격을 용이하게 흡수할 수 있다.
한편, 상기에서는 상측 완충부재 가이드핀(2262)과 하측 완충부재 가이드핀(2272)이 따로 구비되는 것으로 설명하였으나, 상기 두 가이드핀(2262, 2272)은 서로 연결되는 형태로 형성될 수도 있다.
조향부(230)는 일부의 바퀴부(200)에만 마련될 수 있으며, 바람직하게는 차체 프레임(100) 전방 양측에 장착되는 2개의 바퀴부(200a)에만 마련될 수 있다. 이는 조향부(230)의 일 구성이면서 무게를 형성하는 조향모터(231)가 전방에 위치하여 차체 프레임(100)이 주행의 안정성을 갖도록 하기 위한 것이다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 조향부(230)는 모든 바퀴부(200a, 200b)에 마련될 수도 있고 후방 양측에 장착되는 2개의 바퀴부(200b)에만 마련될 수도 있다.
조향부(230)는 조향모터(231), 회전부재(232) 및 조향편(233)을 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 조향모터(231)는 차체 프레임(100)의 봉 프레임(110) 또는 프레임 연결체(120)에 장착되는 모터 장착함(231a)에 마련된 장착공간에 수직 장착될 수 있다. 또한, 모터 장착함(231a)에 장착된 조향모터(231) 상단에는 회전부재(232)가 결합되어 조향모터(231)의 구동에 따라 양단이 회전하도록 구성될 수 있다.
조향편(233)은 'ㄱ'자형으로 형성되어 연결프레임(215)의 높이까지 상응하는 높이를 형성하고, 전방에는 연결프레임(215)까지 길이를 형성하여 연결프레임(215)에 삽입되는 연결바(234)를 구비할 수 있다.
이를 통해, 조향모터(231)의 구동 시 회전부재(232)는 회전하고, 회전 동력이 연결된 조향편(233)을 통해 연결바(234)로 전달되어 연결바(234)가 바퀴(210)를 조향할 수 있다.
도 9는 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 풍력조절부 중 차체 자세 유지 풍력조절기의 구성도이며, 도 10은 도 9의 차체 자세 유지 풍력조절기 중 팬모터를 분리하여 보여주는 도면이고, 도 11은 도 1의 다목적 차량의 일 구성인 풍력조절부 중 차체 구동 풍력조절기의 고정각도를 보여주기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 풍력조절부(300)는 본 발명의 실시 예에 따른 다목적 차량이 지면과 벽을 주행할 수 있도록 하는 풍력을 발생시키고, 풍력을 조절하는 구성으로서, 적어도 2개의 풍력조절기(310, 320)가 마련되어 하나의 풍력조절기(310)는 차체 프레임(100)의 자세를 유지하도록 사용하고, 다른 하나의 풍력조절기(320)는 차체 프레임(100)의 자세를 유지하면서 차체 프레임(100)의 주행 동력을 발생시키도록 할 수 있다.
구체적으로, 풍력조절부(300)는 차체 자세 유지 풍력조절기(310)와 차체 구동 풍력조절기(320)를 포함하여 구성될 수 있으며, 차체 자세 유지 풍력조절기(310)는 차체 프레임(100)의 전방에 마련되어 차체 프레임(100)의 자세를 유지하도록 사용되고, 차체 구동 풍력조절기(320)는 차체 프레임(100)의 후방에 마련되어 차체 프레임(100) 주행 동력 발생과 함께 차체 프레임(100)의 자세를 유지하도록 사용될 수 있다.
보다 구체적으로, 차체 자세 유지 풍력조절기(310)는 차체 프레임(100)의 전방에서 지면과 수직을 이룬 상태로 설치되되, 풍력을 발생시키는 팬모터(FMT)가 좌/우측으로 기울기를 조절하도록 마련되어 차체 프레임(100)의 자세를 유지하도록 형성될 수 있다.
이를 위해, 차체 자세 유지 풍력조절기(310)는 팬 가드(311), 모터장착부재(312) 및 기울기 조절 모터(313)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 팬 가드(311)는 링 형태로서 양측부가 차체 프레임(100)에 결합될 수 있으며, 지면과 수직을 이룬 상태로 고정될 수 있다.
이때, 팬 가드(311)는 차체 프레임(100)에 직결될 수도 있으나, 바람직하게는 주행면과의 간섭을 피하기 위해 차체 프레임(100)의 프레임 연결체(120) 상단으로 가드 연결체(3111)를 장착하고, 팬 가드(311)에는 핀 삽입편(3112)을 형성 후, 고정핀(3113)이 핀 삽입편(3112)을 관통하여 가드 연결체(3111)에 삽입되도록 하여 팬 가드(311)를 차체 프레임(100)에 고정시킬 수 있으며, 고정력을 높이기 위해 가드 연결체(3111)의 장착부위 고정핀(3113)의 삽입부위에는 고 마찰 소재가 마련될 수 있다.
또한, 팬 가드(311)의 전방과 후방에는 후술할 모터장착부재(312)를 결합시키기 위한 축결합체(3114)가 마련될 수 있다.
모터장착부재(312)는 전단과 후단이 상기 팬 가드(311)에 마련된 축결합체(3114)에 각각 결합되어 팬 가드(311)의 전/후방을 가로지르도록 설치될 수 있다.
이때, 모터장착부재(312)의 중심에는 상술한 팬모터(FMT)를 장착할 수 있는 제1 모터 장착구(312a)가 형성되고, 일단부에는 길이방향으로 모터를 장착할 수 있는 제2 모터 장착구(312b)가 형성될 수 있다.
기울기 조절 모터(313)는 모터장착부재(312)에 마련된 제2 모터 장착구(312b)에 들어맞도록 장착될 수 있다. 또한, 기울기 조절 모터(313)는 고정된 축결합체(3114)와 연결되어 구동 시에 모터장착부재(312)가 좌측 또는 우측으로 회전하도록 할 수 있다.
이를 통해, 차체 자세 유지 풍력조절기(310)는 차체 프레임(100)의 주행 시 풍력을 발생시키는 팬모터(FMT)가 좌/우측으로 기울기를 조절하면서 풍력을 이용하여 주행 환경에 맞추어 차체 프레임(100)의 자세를 유지시킬 수 있다.
한편, 차체 프레임(100) 후방에 마련되는 차체 구동 풍력조절기(320)는 차체 자세 유지 풍력조절기(310)와 비교할 때 팬 가드(321)의 고정 각도만을 달리하고 그 사용용도만 일부 상이할 뿐, 실질적인 구조와 작동은 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 내용은 생략하기로 하며, 팬 가드(321)의 고정 각도와 그 사용용도 일부에 대해서만 설명하기로 한다.
차체 구동 풍력조절기(320)는 팬 가드(321)가 차체 프레임(100)의 후방에 설치되며, 지면에 대해 후측이 상향되는 경사를 이룬 상태로 고정될 수 있다. 이는, 풍력을 발생시키는 팬모터(FMT)가 지면에 대해 반발력을 형성하면서 차체 프레임(100)이 앞으로 나아갈 수 있는 주행 동력을 만들어 내기 위함으로, 후측이 상향 경사지게 설치되는 것이다.
이때, 차체 구동 풍력조절기(320)에 구비되는 팬모터(FMT) 또한 좌/우측으로 기울기를 조절하도록 형성될 수 있어, 차체 프레임(100)이 전진하는 주행동력을 만들어내면서도 주행 환경에 맞추어 차체 프레임(100)의 자세도 유지할 수 있다.
아울러, 도면에는 도시되지 않았으나 본 발명의 실시 예에 따른 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량은 무선으로 원격제어될 수도 있으며, 이를 위해 무선통신모듈이나 내장 배터리 등을 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 다목적 차량은 지면과 벽을 주행할 수 있어, 하수구 혹은 고층빌딩의 파이프 내부 검사 등 작업자나 드론이 진입하기 힘든 곳에서 다목적으로 용이하게 사용될 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100 : 차체 프레임 110 : 봉 프레임
120 : 프레임 연결체 130 : 연결 플레이트
135 : 결속부재 140 : 수직편
200 : 바퀴부 210 : 바퀴
215 : 연결프레임 220 : 현가부
221 : 상측 지지편 221a : 링크결합홈
222 : 하측 지지편 222a : 링크결합돌출편
223 : 제1 링크 223a : 무게절감홀
224 : 제2 링크 225 : 제1 충격흡수유닛
2251 : 상측 완충부재 지지편 2252 : 하측 완충부재 지지편
2253 : 지지핀 2254 : 접시볼트
2255 : 제1 완충부재 226 : 제2 충격흡수유닛
2261 : 상측 완충부재 장착편 2262 : 상측 완충부재 가이드핀
2263 : 접시볼트 2264 : 제2 완충부재
227 : 제3 충격흡수유닛 2271 : 하측 완충부재 장착편
2272 : 하측 완충부재 가이드핀 2273 : 접시볼트
2274 : 제3 완충부재 230 : 조향부
231 : 조향모터 231a : 모터 장착함
232 : 회전부재 233 : 조향편
234 : 연결바 300 : 풍력조절부
310 : 차체 자세 유지 풍력조절기 311 : 팬 가드
3111 : 가드 연결체 3112 : 핀 삽입편
3113 : 고정핀 3114 : 축결합체
312 : 모터장착부재 312a : 제1 모터 장착구
312b : 제2 모터 장착구 313 : 기울기 조절 모터
320 : 차체 구동 풍력조절기 CR : 연결리브
FMT : 팬모터

Claims (5)

  1. 차체 프레임;
    상기 차체 프레임에 결합되어 차체 프레임이 주행할 수 있도록 마련되는 복수의 바퀴부 및
    상기 차체 프레임에 결합되며 풍력의 방향과 세기를 조절하여 상기 바퀴부의 주행 동력을 발생시키고 주행 위치에 따른 차체 프레임의 자세를 유지하는 풍력조절부를 포함하고,
    상기 풍력조절부는,
    상기 차체 프레임의 전방에서 지면과 수직을 이룬 상태로 설치되되, 풍력을 발생시키는 팬모터가 좌/우측으로 기울기를 조절하도록 마련되어 차체 프레임의 자세를 유지하도록 형성되는 차체 자세 유지 풍력조절기 및
    상기 차체 프레임의 후방에서 지면에 대해 후측이 상향되는 경사를 이룬 상태로 설치되되, 풍력을 발생시키는 팬모터가 좌/우측으로 기울기를 조절하도록 마련되어 차체 프레임의 주행 동력을 발생시키면서 자세를 유지하도록 형성되는 차체 구동 풍력조절기를 포함하는 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바퀴부는,
    바퀴;
    상기 바퀴의 진동을 완화하는 현가부 및
    일부 바퀴부에만 마련되되, 상기 바퀴의 방향을 조절하는 조향부를 포함하는 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 현가부는,
    상기 차체 프레임에 마련된 수직편의 소정의 높이에 결합되며, 외측부에 링크결합홈을 형성하는 상측 지지편;
    상기 상측 지지편의 하측에서 상측 지지편과 대향되도록 상기 수직편에 결합되며, 외측부에 링크결합돌출편을 형성하는 하측 지지편;
    일단부가 상기 링크결합홈의 내측 양단에 각각 결합되는 제1 링크;
    일단부가 상기 링크결합돌출편 양측부에 각각 결합되는 제2 링크;
    상기 제1 링크 및 제2 링크에 각각 결합되며 수직으로 길이를 형성하는 제1 완충부재를 구비하는 제1 충격흡수유닛;
    상기 제1 링크 타단부에 결합되며 상기 바퀴의 연결프레임과 연결되도록 수직으로 길이를 형성하는 제2 완충부재를 구비하는 제2 충격흡수유닛 및
    상기 제2 링크 타단부에 결합되며 상기 바퀴의 연결프레임과 연결되도록 수직으로 길이를 형성하는 제3 완충부재를 구비하는 제3 충격흡수유닛을 포함하는 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조향부는,
    상기 차체 프레임에 장착되며 양방향 회전이 가능하도록 구비되는 조향모터;
    상기 조향모터에 결합되어 조향모터의 구동에 따라 회전하는 회전부재 및
    상기 회전부재 양단에 결합되며, 상기 바퀴의 연결프레임과 연결되는 연결바를 형성하는 조향편을 포함하는 지면과 벽을 주행할 수 있는 다목적 차량.
  5. 삭제
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