KR102543369B1

KR102543369B1 - 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체

Info

Publication number: KR102543369B1
Application number: KR1020230040024A
Authority: KR
Inventors: 연제혁
Original assignee: 연제혁
Priority date: 2023-03-27
Filing date: 2023-03-27
Publication date: 2023-06-13

Abstract

본 발명은, 후단휠(110)과, 후단휠(110)과 회전하도록 결합되어 후단휠(110)을 폴딩시켜 수납하는 후단휠 구조체(120)와, 후단휠(110)로부터 전달되는 진동을 코일스프링(142)과 쇼크 업소버(141)가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하도록 하는 서스펜션(140)을 포함하여, 후단휠로부터 전달되는 진동을 코일스프링과 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하여 안정적인 승차감과 주행감을 제공할 수 있고, 후단휠을 폴딩시켜 보관 또는 수납후 이동이 쉽도록 할 수 있는, 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체를 개시한다.

Description

스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체{REAR WHEEL SUSPENSION STRUCTURE FOR SMART MOBILITY}

본 발명은 후단휠로부터 전달되는 진동을 코일스프링과 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하여 안정적인 승차감과 주행감을 제공할 수 있고, 후단휠을 폴딩시켜 보관 또는 수납후 이동이 쉽도록 할 수 있는, 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 전기허브모터를 적용한 전기자전거, 전기바이크, 전동퀵보드 등의 스마트 모빌리티가 일상생활에서 취미 또는 이동수단으로 활용되고 있는데, 예컨대 전동퀵보드는 수평형상의 발판과, 발판 전단부에 결합되는 조향부와, 발판 후단부에 결합되는 후륜휠과, 조향부의 하단에 결합되는 전륜휠로 구성된다.

예컨대, 전륜휠과 후륜휠은, 각각 타이어와, 타이어가 장착되는 림과, 림을 회전구동하는 전기허브모터로 구성되고, 전동퀵보드의 구조적인 특성상, 소형화하기 위해, 전륜휠 및 후륜휠에서, 전기허브모터와 림이 일체로 형성되고 림에 타이어가 장착된다.

한편, 발판 또는 지면으로부터 전달되는 진동과 충격을 완화시키기 위해서 휠의 회전축 양단에 서스펜션을 설치하기도 하는데, 이러한 경우, 승차시나 주행시에 수직방향 진동흡수구조의 서스펜션으로 와블 현상이 발생하여 주행성능에 저해가 되기도 하고, 오버댐핑과 언더댐핑으로 승차감과 주행감이 낮아지고, 서스펜션이 외측으로 노출되어 파손가능성이 상존하는 문제점이 있다.

한국 등록특허공보 제10-2003386호 (접이식 전동퀵보드, 2019.07.24)

본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 후단휠로부터 전달되는 진동을 코일스프링과 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하여 안정적인 승차감과 주행감을 제공할 수 있고, 후단휠을 폴딩시켜 보관 또는 수납후 이동이 쉽도록 할 수 있는, 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 실시예는, 전기허브모터와, 상기 전기허브모터에 인입 결합되는 림과, 상기 림의 외주면에 장착되는 광폭타이어로 구성되는 후단휠; 배터리가 내장되는 발판프레임의 후단에 대향하여 결합되는 내부 고정프레임과, 상기 내부 고정프레임의 외측에 이격되어 결합되는 외부 고정프레임과, 상기 내부 고정프레임의 후단에 가로질러 고정되는 제1지지프레임과, 상기 제1지지프레임의 후단에 결합되는 제1힌지프레임과, 상기 제1힌지프레임의 내측에 결합되어 힌지회전하는 제2힌지프레임과, 상기 제2힌지프레임의 후단에 고정되는 제2지지프레임과, 상기 내부 고정프레임 및 상기 외부 고정프레임의 후단 상측에 힌지결합하며, 상기 제2지지프레임에 의해 이격되어 고정되고, 상기 후단휠의 전기허브모터를 고정하는 회전프레임과, 상기 제1힌지프레임의 전단에 결합되어 상기 제1지지프레임을 관통하여 연장되어 상기 후단휠로부터 전달되는 진동에 따라 전후 슬라이딩하는 한쌍의 슬라이딩핀과, 상기 슬라이딩핀의 전단에 고정되는 가이드판과, 상기 가이드판의 전단에 고정되는 제3지지프레임으로 구성되는, 후단휠 구조체; 및 상기 제1지지프레임과 상기 제3지지프레임의 양단 사이에 결합되는 유압식 쇼크 업소버와, 상기 쇼크 업소버의 외주면에 결합되는 코일스프링으로 구성되는 서스펜션;을 포함하여, 상기 서스펜션은 상기 후단휠로부터 전달되는 진동을 상기 코일스프링과 상기 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하도록 하는, 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체를 제공한다.

여기서, 상기 쇼크 업소버의 일측 외주면에 나사체결되고, 회전하여서 상기 코일스프링의 강도를 조절하는 회전조절구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 쇼크 업소버의 타측에는 상기 쇼크 업소버의 댐핑속도를 조절하는 댐핑조절구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제3지지프레임은 T자 형상으로 가공되어 상기 가이드판의 전단과 상기 쇼크 업소버의 양단에 각각 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1힌지프레임과 상기 제2힌지프레임은 탈부착가능하도록 전단에 볼플런저가 형성된 체결핀에 의해 상호 힌지회전하도록 결합될 수 있다.

또한, 상기 내부 고정프레임과 상기 외부 고정프레임과 상기 회전프레임은 베어링을 개재하여 상호 결합할 수 있다.

또한, 상기 체결핀의 해제후, 상기 회전프레임을 상기 회전축을 중심으로 회전시켜 상기 발판프레임의 상단에 폴딩시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 후단휠로부터 전달되는 진동을 코일스프링과 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하여 안정적인 승차감과 주행감을 제공할 수 있고, 후단휠을 폴딩시켜 보관 또는 수납후 이동이 쉽도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체를 각각 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체를 확대도시한 것이다.
도 4는 도 3의 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체의 평면도를 예시한 것이다.
도 5 및 도 6은 후단휠의 폴딩을 예시한 것이다.
도 7은 도 3의 일부 분해도를 예시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예에 의한 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체는, 후단휠(110)과, 후단휠(110)과 회전하도록 결합되어 후단휠(110)을 폴딩시켜 수납하는 후단휠 구조체(120)와, 후단휠(110)로부터 전달되는 진동을 코일스프링(142)과 쇼크 업소버(141)가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하도록 하는 서스펜션(140)을 포함한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하면, 전술한 구성의 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

우선, 후단휠(110)은, 도 1 및 도 2를 참고하면, 전기허브모터(111)와, 전기허브모터(111)에 인입 결합되는 림(112)과, 림(112)의 외주면에 장착되는 광폭타이어(113)로 구성된다.

다음, 후단휠 구조체(120)는, 도 1 내지 도 4를 참고하면, 배터리가 내장되고 발판프레임(121)의 후단에 대향하여 결합되는 한쌍의 내부 고정프레임(122)과, 내부 고정프레임(122)의 외측에 일정거리 이격되어 결합되는 외부 고정프레임(123)과, 내부 고정프레임(122)의 후단에 횡방향으로 가로질러 볼트체결되어 고정되는 제1지지프레임(124)과, 제1지지프레임(124)의 후단 중앙에 결합되는 'ㄷ'자 형상의 제1힌지프레임(125)과, 제1힌지프레임(125)의 내측 사이공간에 결합되어 제1힌지프레임(125)을 기준으로 상하 일정각도로 힌지회전하는 제2힌지프레임(126)과, 제2힌지프레임(126)의 후단 중앙에 볼트체결되어 고정되고 대향하는 회전프레임(128)을 가로질러 볼트체결되는 제2지지프레임(127)과, 내부 고정프레임(122) 및 외부 고정프레임(123)의 후단 상측에 힌지결합하며, 제2지지프레임(127)에 의해 이격되어 고정되고, 후단휠(110)의 전기허브모터(111)를 고정하는 회전프레임(128)과, 제1힌지프레임(125)의 전단에 결합되어 제1지지프레임(124)을 관통하여 연장되어서 후단휠(110)로부터 전달되는 진동에 따라 전후 슬라이딩하는 한쌍의 슬라이딩핀(129)과, 슬라이딩핀(129)의 전단에 고정되어 전후 슬라이딩하는 가이드판(130)과, 가이드판(130)의 전단에 고정되어 전후 슬라이딩하는 제3지지프레임(131)으로 구성된다.

여기서, 발판프레임(121)의 전단에는 스마트 모빌리티의 조향부와 전단휠이 결합되고, 발판프레임(121)의 상단에는 사용자가 직립하여 올라서는 평판형상의 상판(121a)이 형성될 수 있다.

이와 같은 후단휠 구조체(120)의 구성에 의해서, 발판프레임(121)의 상단에 사용자가 갑자기 올라서서 전달되거나 주행중 지면상태에 따라 전달되는 수직방향 진동이 슬라이딩핀(129)으로 전달되어 수평방향 진동으로 변환되어 전후 슬라이딩하고 이와 연동하여 제3지지프레임(131)이 전후 슬라이딩하고, 후술하는 서스펜션(140)에 의해 진동에 따른 충격을 흡수하도록 할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이, 제3지지프레임(131)은 T자 형상으로 알루미늄재질로 일체로 가공되어, 가이드판(130)의 전단에 결합되고, 체결핀(131a)을 통해 쇼크 업소버(141)의 양단에 각각 결합되어서, 쇼크 업소버(141)의 풀링(pulling)에 의한 빈번한 진동 흡수를 위한 전후 슬라이딩시에도, 구조적으로 변형되지 않도록 하여 내구성을 높이도록 할 수 있다.

다음, 서스펜션(140)은, 도 3 및 도 4를 참고하면, 제1지지프레임(124)과 제3지지프레임(131)의 양단 사이에 결합되는 유압식 쇼크 업소버(141)와, 쇼크 업소버(141)의 외주면에 결합되는 코일스프링(142)으로 구성되어서, 제3지지프레임(131)으로 전달되는 수평방향 진동을 탄성력과 유압에 의해 연동하여 흡수하도록 한다.

즉, 서스펜션(140)은 후단휠(110)로부터 전달되는 진동을 코일스프링(142)과 쇼크 업소버(141)에 의해 댐핑시켜 이중으로 흡수하여서, 기계적인 오버댐핑과 언더댐핑을 완화시켜 후속하는 잔진동없이 흡수하여 안정적인 승차감과 주행감을 제공하도록 할 수 있다.

여기서, 쇼크 업소버(141)의 일측 외주면에 나사체결되고, 회전하여서 코일스프링(142)의 강도를 조절하는 회전조절구(143)가 형성되어서, 코일스프링(142)의 탄성력을 조절하도록 할 수 있으며, 도시되지는 않았으나 코일스프링(142)은 내측 스프링과 외측 스프링으로 분리 구성되어, 하중을 분산하여 흡수하여 내구성을 향상시킬 수도 있다.

또한, 쇼크 업소버(141)의 타측에는 쇼크 업소버(141)의 댐핑속도를 조절하는 댐핑조절구(144)가 형성되어 쇼크 업소버(141)의 유압을 조절하도록 할 수 있다.

한편, 도 4 내지 도 6에 예시된 바와 같이, 제1힌지프레임(125)과 제2힌지프레임(126)은 상호 탈부착가능하도록 전단에 볼플런저가 형성된 체결핀(132)에 의해 상호 힌지회전하도록 결합되어서, 결합시 체결핀(132)의 중심축이 제1힌지프레임(125)과 제2힌지프레임(126)이 상호 회전하도록 하고, 해제시 회전프레임(128)이 회전축(C)를 기준으로 회전가능하도록 할 수 있다.

또한, 도 3을 참고하면, 내부 고정프레임(122)과 외부 고정프레임(123)과 회전프레임(128)은 베어링(133)을 개재하여 상호 결합하여서 회전을 가이드하도록 할 수 있다.

또한, 체결핀(132)의 해제후, 회전프레임(128)을 회전축(C)을 중심으로 회전시켜 발판프레임(121)의 상단에 커버된 상판(121a)에 폴딩시키도록 하여서, 부피를 축소시켜 보관 또는 수납후 이동이 쉽도록 할 수 있다.

따라서, 전술한 바와 같은 스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체의 구성에 의해서, 후단휠로부터 전달되는 진동을 코일스프링과 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하여 안정적인 승차감과 주행감을 제공할 수 있고, 후단휠을 폴딩시켜 보관 또는 수납후 이동이 쉽도록 할 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.

110 : 후단휠 111 : 전기허브모터
112 : 림 113 : 광폭타이어
120 : 후단휠 구조체 121 : 발판프레임
122 : 내부 고정프레임 123 : 외부 고정프레임
124 : 제1지지프레임 125 : 제1힌지프레임
126 : 제2힌지프레임 127 : 제2지지프레임
128 : 회전프레임 129 : 슬라이딩핀
130 : 가이드판 131 : 제3지지프레임
132 : 체결핀 133 : 베어링
140 : 서스펜션 141 : 쇼크 업소버
142 : 코일스프링 143 : 회전조절구
144 : 댐핑조절구

Claims

전기허브모터와, 상기 전기허브모터에 인입 결합되는 림과, 상기 림의 외주면에 장착되는 광폭타이어로 구성되는 후단휠;
배터리가 내장되는 발판프레임의 후단에 대향하여 결합되는 내부 고정프레임과, 상기 내부 고정프레임의 외측에 이격되어 결합되는 외부 고정프레임과, 상기 내부 고정프레임의 후단에 가로질러 고정되는 제1지지프레임과, 상기 제1지지프레임의 후단에 결합되는 제1힌지프레임과, 상기 제1힌지프레임의 내측에 결합되어 힌지회전하는 제2힌지프레임과, 상기 제2힌지프레임의 후단에 고정되는 제2지지프레임과, 상기 내부 고정프레임 및 상기 외부 고정프레임의 후단 상측에 힌지결합하며, 상기 제2지지프레임에 의해 이격되어 고정되고, 상기 후단휠의 전기허브모터를 고정하는 회전프레임과, 상기 제1힌지프레임의 전단에 결합되어 상기 제1지지프레임을 관통하여 연장되어 상기 후단휠로부터 전달되는 진동에 따라 전후 슬라이딩하는 한쌍의 슬라이딩핀과, 상기 슬라이딩핀의 전단에 고정되는 가이드판과, 상기 가이드판의 전단에 고정되는 제3지지프레임으로 구성되는, 후단휠 구조체; 및
상기 제1지지프레임과 상기 제3지지프레임의 양단 사이에 결합되는 유압식 쇼크 업소버와, 상기 쇼크 업소버의 외주면에 결합되는 코일스프링으로 구성되는 서스펜션;을 포함하여,
상기 서스펜션은 상기 후단휠로부터 전달되는 진동을 상기 코일스프링과 상기 쇼크 업소버가 연동하여 댐핑시켜 이중으로 흡수하도록 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.
제1항에 있어서,
상기 쇼크 업소버의 일측 외주면에 나사체결되고, 회전하여서 상기 코일스프링의 강도를 조절하는 회전조절구가 형성되는 것을 특징으로 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.
제2항에 있어서,
상기 쇼크 업소버의 타측에는 상기 쇼크 업소버의 댐핑속도를 조절하는 댐핑조절구가 형성되는 것을 특징으로 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.
제1항에 있어서,
상기 제3지지프레임은 T자 형상으로 가공되어 상기 가이드판의 전단과 상기 쇼크 업소버의 양단에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.
제1항에 있어서,
상기 제1힌지프레임과 상기 제2힌지프레임은 탈부착가능하도록 전단에 볼플런저가 형성된 체결핀에 의해 상호 힌지회전하도록 결합되는 것을 특징으로 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.
제5항에 있어서,
상기 내부 고정프레임과 상기 외부 고정프레임과 상기 회전프레임을 관통하는 회전축은 베어링을 개재하여 상호 결합하는 것을 특징으로 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.
제6항에 있어서,
상기 체결핀의 해제후, 상기 회전프레임을 상기 회전축을 중심으로 회전시켜 상기 발판프레임의 상단에 폴딩시키는 것을 특징으로 하는,
스마트 모빌리티용 후륜 서스펜션 구조체.