KR20020065260A - 전동식 주행용 보드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터와 같은 동력장치가 장착된 전동식 주행용 보드에 관한 것으로서, 더 상세하게는 설치공간을 크게 요구하는 큰 용량의 배터리와 모터에 의해 발생되는 큰 토오크(torque)가 필요한 주행용 보드의 초기 움직임(기동)은 수동식 주행용 보드에서와 같이 발 운동에 의해 달성하고, 기동 후에는 발 운동과 더불어 모터 동력에 의해 주행용 보드를 운전할 수 있도록 함으로써, 배터리와 모터의 용량과 사이즈를 작게 소형화하고 이로써 주행용 보드의 배터리와 모터의 설치공간을 최소화하고 그 무게를 줄임으로써 이동 편의성과 컴팩트화 및 안전성과 디자인 다양성 등을 달성할 수 있도록 한 전동식 주행용 보드에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 손잡이가 그 상단부에 마련되고, 그 하단부에는 회전가능하게 앞바퀴가 결합되는 핸들 스템(stem)으로 구성된 핸들부재를 포함하는 주행용 보드에 있어서, 다수개의 배터리 전지를 수납하기 위한 공동부가 그 내부에 형성되고, 그 일측 단부에는 전지 덮개가 설치되고, 그 타측 단부에는 회전가능하게 장착되는 뒷바퀴의 회전을 제동하기 위한 브레이크 수단이 구비된 보드 프레임부재와; 상기 앞바퀴와 뒷바퀴 중에서 선택된 어느 하나의 바퀴에 동력을 전달하기 위한 전동 모터와, 상기 바퀴와 모터 각각에 마련된 회전축에 각각 장착되는 풀리와, 상기 각 풀리를 연동시키기 위한 벨트와, 상기 풀리 중에서 선택된 하나의 풀리의 내측에 일방향으로 회전가능하게 결합되어 상기 바퀴의 회전수가 상기 모터의 회전수 보다 작은 경우에만 상기 모터의 회전력이 상기 바퀴에 전달되도록 하기 위한 단방향 클러치 수단을 구비한 구동부와; 상기 구동부를 제어하기 위한 구동부제어 회로장치; 및 상기 구동부를 보호하며, 상기 보드 프레임부재와의 결합상태에서 상기 브레이크가 돌출되게 하는 소정 크기의 개구부가 형성된 구동부 커버수단;을 포함하고, 상기 핸들 스템의 내부에 소정의 배터리 전지를 수납하기 위한 중공부가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 주행용 보드{A motor-driven board}

본 발명은 소위 "킥보드(Kick board)" 혹은 "스쿠터(Scooter)"라 불리는 주행용 보드에 관한 것으로서, 특히 모터와 같은 동력장치가 장착된 전동식 주행용 보드에 관한 것이다.

한편, 본 발명은 설치공간을 크게 요구하는 큰 용량의 배터리와 모터에 의해 발생되는 큰 토오크(torque)가 필요한 주행용 보드의 초기 움직임(기동)은 수동식 주행용 보드에서와 같이 발 운동에 의해 달성하고, 기동 후에는 발 운동과 더불어 모터 동력에 의해 주행용 보드를 운전할 수 있도록 함으로써, 배터리와 모터의 용량과 사이즈를 작게 소형화하고 이로써 주행용 보드의 배터리와 모터의 설치공간을최소화하고 그 무게를 줄임으로써 이동 편의성과 컴팩트화를 달성할 수 있도록 한 전동식 주행용 보드에 관한 것이다.

일반적으로 "킥보드" 혹은 "스쿠터"라 불려지는 주행용 보드는 통상 어린이들이 타고 다니면서 유희를 즐기는 것으로서 전,후바퀴에 의해 지지되는 보드 프레임부재와 주행 방향을 조정하는 핸들 및 기타 부재들로 구성된다. 이와 같은 주행용 보드는 핸들을 조정하여 방향을 잡은 상태에서 보드 프레임부재에 한발을 올려놓고 다른 한발은 지면을 지치면서 전,후바퀴를 구동 회전시킴으로써 승용감과 속도감을 즐길 수 있도록 된 기구이다.

상기와 같은 주행용 보드의 구성은 국내 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0189611 호(명칭; 주행용 보드, 출원번호; 20-2000-006155)와 국내 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0192306 호(명칭; 외발식 슬라이드 보드, 출원번호; 20-2000-006919), 국내 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0196549 호(명칭; 킥 보드, 출원번호; 20-2000-011367) 및 국내 등록실용신안공보 등록번호 제 20-0204403 호(명칭; 절첩 가능한 킥보드, 출원번호; 20-2000-015700) 등에 이미 널리 공지되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 최근에는 모터 혹은 엔진과 같은 동력장치가 장착된 주행용 보드도 선보이고 있는데, 특히 모터로 구동되는 전동식 주행용 보드는 자동차 시동시와 같이 배터리 혹은 건전지 전원에 의해 모터가 시동되고, 이후에도 배터리(건전지) 전원의 공급에 의해 모터가 구동됨으로써 전동주행이 가능하도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 주행용 보드들에 있어서, 주행중 제동이 필요한 경우 통상뒷바퀴 상부면에 설치된 탄성부재로 구성된 브레이크를 발로 가압하면 이 브레이크가 뒷바퀴의 외주면에 밀착되어 주행용 보드가 제동되도록 되어 있다.

그런데, 상기한 주행용 보드들은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

일반 주행용 보드, 즉 동력장치가 장착되지 않은 주행용 보드의 주행을 유지하기 위해서 사용자는 계속해서 발을 움직여야 하기 때문에 장시간 주행용 보드를 사용할 경우 주행에 따른 즐거움은 반감되고 피로감은 증가하는 문제점이 있다. 또한, 일반 주행용 보드는 평탄한 길과 내리막길 같은 곳에서 주행할 때에는 별다른 어려움 없이 계속해서 주행을 할 수 있지만 언덕길과 같은 경사진 곳에서의 주행을 위해서는 주행의 즐거움을 즐기기 보다는 육체적인 노력을 더 많이 들여야 하기 때문에 놀이용 기구로서의 역할을 할 수 없는 불편한 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 주행용 보드에 있어서, 엔진 동력장치가 장착된 경우는 그 크기와 무게로 인하여 운반이 어려웠고, 모터 동력장치가 장착된 경우도 배터리(전지)의 전원에 의해 모터가 기동토크를 발생하도록 하고 있어 배터리와 모터의 사이즈와 무게가 커지게 되어 소형화 및 컴팩트화가 어려운 문제점이 있었다. 즉, 모터 동력장치가 장착된 종래의 전동식 주행용 보드에 있어서, 주행중에 필요한 배터리의 용량(전력)과 모터의 출력보다 상대적으로 더 큰 용량과 출력을 필요로 하는 초기 기동토크를 기준으로 하여 전동식 주행용 보드의 배터리 전지와 모터를 선정하기 때문에 배터리 전지와 모터 자체의 크기와 무게가 증가하게 되고 이에 따라 이들의 설치공간도 증가하게 되어 소형화 컴팩트화가 곤란하고 운반 이동도 어려운 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 배터리 전지의 전원용량과 모터의 출력 및 이들이 설치되는 공간(space)을 크게 요구하는 큰 용량의 배터리와 모터에 의해 발생되는 큰 토오크(torque)가 필요한 주행용 보드의 초기 움직임(기동)은 수동식(일반) 주행용 보드에서와 같이 발 운동에 의해 달성하고, 기동 후에는 발 운동과 더불어 모터 동력에 의해 주행용 보드를 운전할 수 있도록 함으로써, 배터리와 모터의 용량과 사이즈를 작게 소형화하고 이로써 주행용 보드의 배터리와 모터의 설치공간을 최소화하고 그 무게를 줄임으로써 이동 편의성과 컴팩트화를 달성할 수 있도록 한 전동식 주행용 보드를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 주행중에 발 운동에 의한 수동력과 모터에 의한 전동력을 일방향 클러치(one-way clutch)와 같은 기구물을 이용, 적절히 조합시킴으로써 주행용 보드가 최적의 구동력으로 주행이 이루어지도록 한 전동식 주행용 보드를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 모터에 전원을 제공하는 배터리 전지의 설치공간을 다양화하여 주행용 보드의 미관과 디자인 다양성을 향상시킨 전동식 주행용 보드를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 전체 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 구동부와 구동부 커버의 분해 사시도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 구동부 제어회로장치의 회로 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 제1 실시예의 일부를 나타낸 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 제2 실시예의 일부를 나타낸 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 제3 실시예의 블록 구성도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

30 : 핸들부32 : 손잡이

33 : 핸들 스템(stem)37 : 핸들스템 중공부

38 : 앞바퀴50 : 보드 프레임부재

52 : 뒷바퀴54 : 공동부

56 : 배터리 전지덮개60 : 배터리 전지

70 : 구동부72 : 모터

75 : 단방향 클러치80 : 구동부 커버

90 : 구동부제어 회로장치91 : 전원 스위치

92 : 릴레이 코일92S,93,94 : 릴레이 스위치부

100 : 미끄럼 발판102 : 센서

108 : 마그네트130 : 제어부

142 : 무선신호 송신부144 : 무선신호 수신부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드는,

손잡이가 그 상단부에 마련되고, 그 하단부에는 회전가능하게 앞바퀴가 결합되는 핸들 스템(stem)으로 구성된 핸들부재를 포함하는 주행용 보드에 있어서, 다수개의 배터리 전지를 수납하기 위한 공동부가 그 내부에 형성되고, 그 일측 단부에는 전지 덮개가 설치되고, 그 타측 단부에는 회전가능하게 장착되는 뒷바퀴의 회전을 제동하기 위한 브레이크 수단이 구비된 보드 프레임부재와; 상기 앞바퀴와 뒷바퀴 중에서 선택된 어느 하나의 바퀴에 동력을 전달하기 위한 전동 모터와, 상기 바퀴와 모터 각각에 마련된 회전축에 각각 장착되는 풀리와, 상기 각 풀리를 연동시키기 위한 벨트와, 상기 풀리 중에서 선택된 하나의 풀리의 내측에 일방향으로 회전가능하게 결합되어 상기 바퀴의 회전수가 상기 모터의 회전수 보다 작은 경우에만 상기 모터의 회전력이 상기 바퀴에 전달되도록 하기 위한 단방향 클러치 수단을 구비한 구동부와; 상기 구동부를 제어하기 위한 구동부제어 회로장치; 및 상기 구동부를 보호하며, 상기 보드 프레임부재와의 결합상태에서 상기 브레이크가 돌출되게 하는 소정 크기의 개구부가 형성된 구동부 커버수단;을 포함하고,상기 핸들 스템의 내부에 소정의 배터리 전지를 수납하기 위한 중공부가 형성된 점에 그 특징이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 보드 프레임부재의 상면에는 사용자의 한 발이 지면에 대한 발 구름 운동을 할 때 상기 보드 프레임부재에 올려져 있는 다른 발이 상기 발 구름 운동에 대응하여 미끄럼 움직이도록 된 미끄럼 수단과, 상기 미끄럼 수단의 미끄럼 움직임을 감지하는 센서수단을 더 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 앞바퀴와 뒷바퀴 중에서 선택된 어느 하나의 바퀴의 회전수를 감지하는 바퀴 회전수 감지수단을 더 포함한다. 여기서, 상기 바퀴 회전수 감지수단은 상기 바퀴의 회전축을 중심으로 원주상 배열로 일정간격으로 배열 형성된 마그네트와, 상기 보드 프레임부재에 설치되어 상기 바퀴의 회전에 따른 상기 마그네트의 자력 변화를 감지하는 자력감지 센서로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 구동부제어 회로장치는, 소정의 스위치 연결에 의해 직렬연결 및 병렬연결이 되는 배터리 전지와; 상기 배터리 전지의 연결을 직렬연결로 하여 상기 모터를 통해 터보기능이 실행되도록 하는 터보 스위치 수단과; 상기 배터리 전지의 연결을 병렬연결로 하여 상기 모터에 상기 배터리 전지 전원이 인가되게 하는 복수의 스위치 접점들과 이 스위치 접점을 동작시키는 코일로 이루어진 릴레이 수단과; 상기 릴레이 수단의 코일에 상기 배터리 전지 전원을 인가하여 상기 릴레이 수단의 스위치들이 동작되도록 하는 전원 스위치 수단;을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예의 전동식 주행용 보드는, 상기 미끄럼 감지 센서수단과 바퀴회전수 감지수단의 출력신호를 각각 입력받아 이 입력신호를 토대로 상기 구동부의 모터와 구동부제어 회로장치를 제어하는 제어수단을 더 포함한다. 여기서, 상기 제어수단은 상기 미끄럼 수단의 움직임이 감지되었을 때 상기 모터의 동작을 정지시키고, 상기 주행용 보드의 정지시와 같이 상기 바퀴의 회전이 없을 때 상기 모터의 동작을 정지시킨다.

본 발명의 바람직한 실시예의 전동식 주행용 보드는, 적외선 신호와 같은 무선신호를 송신하는 무선신호 송신수단과, 상기 무선신호를 수신하여 이를 상기 제어수단에 제공하는 무선신호 수신수단을 더 포함한다. 여기서, 상기 무선신호 송신수단은, 상기 제어수단과 구동부제어 회로장치를 통해 상기 모터로의 상기 배터리 전지 전원의 공급이 가능토록 하는 안전사용 무선신호와, 상기 제어수단과 구동부제어 회로장치를 통해 릴레이 수단을 동작시켜 상기 모터가 원격구동되게 하는 모터원격구동 무선신호를 송신할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 구동부와 구동부 커버의 분해 사시도이다. 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 구동부 제어회로장치의 회로 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 제1 실시예의 일부를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 제2 실시예의 일부를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드의 제3 실시예의 블록 구성도이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 전동식 주행용 보드는 손잡이

(32)가 그 상단부에 마련되고, 그 하단부에는 회전가능하게 앞바퀴(38)가 결합되는 핸들 스템(stem;33)으로 구성된 핸들부재(30)를 포함하는데, 손잡이(32)에는 후술하는 모터(72)에 배터리 전지(60)의 전원을 공급하기 위한 전원 스위치(91)와 모터(72)의 터보 기능을 실행하기 위한 터보 스위치(95)가 마련된다. 전원 스위치

(91)와 터보 스위치(95)는 설계적인 측면을 고려하여 푸쉬 버튼 스위치, 푸쉬 풀 스위치 및 토글 스위치 등을 자유롭게 선택할 수 있지만, 전원 스위치(91)는 푸쉬 풀 스위치로 하고 터보 스위치(95)는 푸쉬 스위치로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 핸들부재(30)의 핸들 스템(33)의 내부에는 모터(72)에 전원을 제공하는 다수개의 배터리 전지(60)를 수납하기 위한 중공부(37)가 형성된다.

또한, 본 발명의 전동식 주행용 보드는, 다수개의 배터리 전지(60)를 수납하기 위한 공동부(54)가 그 내부에 형성되고, 그 일측 단부에는 전지 덮개(56)가 설치되고, 그 타측 단부에는 회전가능하게 장착되는 뒷바퀴(52)의 회전을 제동하기 위한 브레이크(20)가 구비된 보드 프레임부재(50)와; 앞바퀴(38)와 뒷바퀴(52)중에서 선택된 어느 하나의 바퀴, 바람직하게는 도 1,2에 도시한 바와 같이 뒷바퀴(52)에 전동력을 전달하기 위한 전동 모터(72)와, 뒷바퀴(52)와 모터(72) 각각에 마련된 회전축(71)(77)에 각각 장착되는 풀리(74)(76)와, 각 풀리(74)(76)를 연동시키기 위한 벨트(78)와, 풀리(74)(76) 중에서 선택된 하나의 풀리, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이 뒷바퀴 풀리(76)의 내측에 일방향으로 회전가능하게 결합되어 뒷바퀴(52)의 회전수가 모터(72)의 회전수 보다 작은 경우에만 모터(72)의 회전력이 뒷바퀴(52)에 전달되도록 하기 위한 단방향 클러치(one-way clutch; 75)을 구비한 구동부(70)를 포함하여 구성되고, 더불어서 상기 구동부(70)를 제어하기 위한 구동부제어 회로장치(90; 도 3)와; 상기 구동부(70)를 보호하며, 보드 프레임부재(50)와의 결합상태에서 브레이크(20)가 돌출되게 하는 소정 크기의 개구부(82)가 형성된 구동부 커버(80);을 포함하여 구성된다.

보드 프레임부재(50)의 전지덮개(56)는 배터리 전지(60)를 공동부(54)에 고정가능하게 한다. 여기서, 보드 프레임부재(50)의 하면에 배터리 전지(60)가 수납되는 공동부(54)와 연통되는 개구부를 형성하고 이 개구부의 일단에 힌지결합되어 개구부를 개폐할 수 있는 배터리 전지덮개가 설치될 수도 있다.

보드 프레임부재(50)는 타측 하단에 뒷바퀴(52)가 회전가능하게 장착되고, 또한 브레이크(20)가 결합된다. 그 일측이 보드 프레임부재(50)에 고정결합된 브레이크(20)는 타측이 뒷바퀴(52)의 상단에 위치되어 가압함에 따라 선택적으로 뒷바퀴(52)의 외주면에 밀착된다.

상기한 브레이크(52)는 설계적인 측면을 고려하여 자전거의 브레이크장치와 같이 손잡이(32)에 장착되는 레버와, 레버와 연동되어 앞바퀴(38)와 뒷바퀴(52)를 마찰력으로 제동시키는 마찰패드가 구비되는 브레이크로 대체될 수도 있음은 물론이다.

전술한 바와 같이 뒷바퀴(52)가 결합된 보드 프레임부재(50)에는 모터(72)를 구비한 구동부(70)가 설치되는데, 이 구동부(70)의 모터(72)는 뒷바퀴(52)에 동력을 전달하게 된다. 모터(72)는 뒷바퀴(52)와 소정간격을 가지고 보드 프레임부재

(50) 상면에 설치된다. 도 1 및 도 2에 모터(72)를 구비한 구동부(70)가 뒷바퀴

(52)와 소정간격을 가지고 보드 프레임부재(50)의 상면에 설치되는 것으로 도시되어 있지만, 경우에 따라서 이들은 앞바퀴(39)와 소정간격을 가지면서 설치될 수도 있다.

구동부(70)의 모터축(71)에는 풀리(74)가 고정결합되는데, 모터축(71)에 결합고정된 풀리(74)와 맞물리기 위한 풀리(76)가 뒷바퀴(52)의 회전축(77)에도 고정결합된다. 여기서, 풀리(76)가 삽입장착된 뒷바퀴(52) 혹은 풀리(76)와 일체로 성형된 뒷바퀴(52)가 사용될 수도 있음은 물론이다. 상기한 두 풀리(74)(76)는 벨트

(78)에 의해 연동되는데, 변속이 가능하도록 두 풀리(74)(76) 사이에 맞물리는 치차가 추가로 설치될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.

상기한 두 풀리(74)(76)중 선택된 하나의 풀리(76)의 내측에는 단방향 클러치(75)가 설치되는데, 이 단방향 클러치(75)는 모터(72)의 회전력이 바퀴의 회전력보다 클 때만 뒤바퀴(52)에 동력이 전달가능하게 하며, 그렇지 않을 때(예; 발 구름 운동에 의한 바퀴의 회전력이 모터의 회전력을 능가할 때)는 모터(72)의 구동력이 뒤바퀴(52)에 전달되지 않게 한다.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 보드 프레임부재(50)의 상면에는 사용자의 한 발이 지면에 대한 발 구름 운동을 할 때 보드 프레임부재(50)에 올려져 있는 다른 발이 상기 발 구름 운동에 대응하여 미끄럼 움직이도록 된 미끄럼 발판(100)이 설치되고, 이 미끄럼 발판(100)의 미끄럼 움직임을 감지하여 이를 구동부제어 회로장치(90) 혹은 도 7의 제어부(130)에 제공하는 미끄럼 감지센서(102)가 본 발명 전동식 주행용 보드에 더 포함된다. 또한, 본 발명 전동식 주행용 보드는 앞바퀴(38)와 뒷바퀴(52) 중에서 선택된 어느 하나의 바퀴, 바람직하게는 도 1,2에 도시한 바와 같이 뒷바퀴(52)의 회전수를 감지하는 바퀴 회전수 감지수단을 포함하는데, 상기 바퀴 회전수 감지수단은 도 6에 도시한 바와 같이 뒷바퀴(52)의 회전축을 중심으로 원주상 배열로 일정간격으로 배열 형성된 마그네트(108)와, 보드 프레임부재(50)에설치되어 뒷바퀴(52)의 회전에 따른 마그네트(108)의 자력 변화를 감지하는 자력감지 센서(106)로 이루어진다. 여기서, 상기한 마그네트(108)와 자력감지 센서(106)는 홀센서와 같은 역할을 한다는 것은 당업자에게 자명할 것이며, 뒷바퀴(52)의 회전수를 감지하기 위해서 마그네트(108)와 자력감지 센서(106)를 대신하여 설계적인 측면을 고려하여 다른 센서를 사용할 수 있다는 것도 당업자에게 자명할 것이다.

상기한 구동부제어 회로장치(90)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 소정의 스위치 연결에 의해 직렬연결 및 병렬연결이 되는 배터리 전지(60)와; 배터리 전지(60)의 연결을 도 4에서와 같이 직렬연결로 하여 모터(72)를 통해 터보기능이 실행되도록 하는 터보 스위치(95)와; 배터리 전지(60)의 연결을 도 3에서와 같이 병렬연결로 하여 모터(72)에 배터리 전지(60) 전원이 인가되게 하는 복수의 릴레이 스위치(92S)(93)(94)들과 이 릴레이 스위치(92S)(93)(94)들을 동작시키는 릴레이 코일(92)로 이루어진 릴레이와; 상기 릴레이 코일(92)에 배터리 전지(60) 전원을 인가하여 릴레이 스위치(92S)(93)(94)들이 동작되도록 하는 전원 스위치(91);을 포함하여 구성된다. 여기서, 배터리 전지(60)는 핸들 스템(33)의 중공부(37) 혹은 보드 프레임부재(50)의 공동부(54)에 바람직하게 수납된다. 상기한 릴레이는 복수의 스위치 접점을 갖는 릴레이일 것이라는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 각 릴레이 스위치(92S)(93)(94)는 릴레이 코일(92)의 자화여부에 따라 동시에 온/오프

(ON/OFF)되는데, 릴레이 코일(92)이 자화상태가 아닌 경우에 각 릴레이 스위치(92S)(93)(94)는 오프상태를 유지하고, 릴레이 코일(92)이 자화상태인 경우 각 릴레이 스위치(92S)(93)(94)는 온상태를 유지한다. 도 3 및 도 4에 있어서, 릴레이 코일(92)과 병렬로 연결된 다이오드는 릴레이 코일(92)의 역기전력을 방지하는 다이오드라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

본 발명 전동식 주행용 보드는, 도 7에 도시한 바와 같이 미끄럼 감지 센서

(102)와 바퀴회전수 감지센서(106)의 출력신호를 각각 입력받아 이 입력신호를 토대로 구동부(70)의 모터(72)와 구동부제어 회로장치(90)를 제어하는 제어부(130)를 포함하는데, 이 제어부(130)는 미끄럼 발판(100)의 움직임이 감지되었을 때, 즉 미끄럼 감지센서(102)에서 센서신호가 출력되었을 때 모터(72)의 동작을 정지시키고, 본 발명 주행용 보드의 정지시와 같이 뒷바퀴(52)의 회전이 없을 때, 즉 바퀴회전수 감지센서(106)에서 일정시간동안 센서신호가 출력되지 않을 때 모터(72)의 동작을 정지시키는 작용을 한다.

더욱이, 본 발명 전동식 주행용 보드는 도 7에 도시한 바와 같이 적외선 신호와 같은 무선신호를 송신하는 무선신호 송신부(142)와, 상기 무선신호를 수신하여 이를 제어부(130)에 제공하는 무선신호 수신부(144)를 더 포함할 수 있는데, 여기서 무선신호 송신부(142)는 제어부(130)와 구동부제어 회로장치(90)를 통해 모

터 (72)로 배터리 전지(60) 전원의 공급이 가능토록 하는 안전사용 무선신호와, 제어부(130)와 구동부제어 회로장치(90)를 통해 상기 릴레이를 동작시켜 모터(72)가 원격구동되게 하는 모터원격구동 무선신호를 송신할 수 있다. 상기 안전사용 무선신호는 바람직하게 본 발명 전동식 주행용 보드를 사용할 때 안전모자와 같은 보호장비를 착용했을 경우 출력되도록 하며, 상기 모터원격 구동 무선신호는 사용자가 본 발명 전동식 주행용 보드를 통해 묘기와 같은 동작을 보여 줄 때 사용자가 출력하도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 전동식 주행용 보드의 작용 및 동작을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 전동식 주행용 보드를 움직이기 위해서는 먼저 기존의 수동식 주행용 보드에서와 같이 보드 프레임부재(50)에 한발을 놓고 다른 한발로 지면을 지치면서, 즉 발 구름 운동을 하여 전동식 주행용 보드를 움직여야 한다. 이는 뒷바퀴(52)의 회전이 바퀴회전수 감지센서(106)에 의해 감지되지 않으면, 제어부

(130)가 모터(72)에 제공되는 배터리 전지(60)의 전원을 차단하기 때문이다.

발 구름 운동에 의해 전동식 주행용 보드의 바퀴(38)(52)가 회전하여 움직이기 시작하면, 사용자는 손잡이(32)에 마련된 전원 스위치(91)를 온(ON)하여 모터

(72)를 동작시킴으로써 발 구름 운동을 하지 않고 두발을 보드 프레임부재(50)에 올려놓은 상태로 전동식 주행용 보드의 주행을 즐길 수 있게 된다. 전원 스위치

(91)를 온하면, 도 3에 도시한 바와 같이 릴레이 코일(92)이 자화되고 릴레이 코일(92)이 자화됨으로써 릴레이 스위치들(92S)(93)(94)이 실선으로 도시한 바와 같이 온되어 배터리 전지(60)를 병렬구조 상태로 하여 모터(72)에 전원을 공급함으로써 모터(72) 구동이 가능하게 한다. 이와 같이, 본 발명은 배터리 전지(60)로 모터(72)의 기동력을 발생시키지 않기 때문에 배터리 전지(60)를 장시간 사용할 수 있게 되고 이에 따라서 주행용 보드의 사용거리를 증대시킬 수 있음은 물론 모터(72)의 출력과 크기, 그리고 배터리 전지(60)의 용량을 줄일 수 있어 주행용 보드의 컴팩트화가 가능하게 된다.

사용자는 전동식 주행용 보드로 언덕길과 같은 경사진 곳을 주행하거나 혹은 고속으로 주행하고자 할 때 터보기능을 사용할 수 있는데, 이는 도 4에 도시한 바와 같이 릴레이 스위치(92S)와 병렬로 연결된 터보 스위치(95)를 온(ON)함으로써 달성된다. 예를 들어, 전동식 주행용 보드의 사용자가 주행중에 전원 스위치(91)를 오프하고 터보 스위치(95)를 온하면, 도 4에 도시한 바와 같이 회로경로가 이루어져 모터(72)에 배터리 전지(60)의 직렬연결 전압이 인가되게 된다. 모터(72)에 배터리 전지(60)의 직렬연결 전압이 인가되면, 모터(72) 출력은 인가되는 전압의 자승에 비례하므로 도 3의 병렬연결 전압이 인가될 때와 비교하여 4배의 출력이 증대되게 된다. 따라서, 전동식 주행용 보드는 언덕길과 같은 경사면을 수월하게 오를 수 있고, 평지에서는 고속주행이 가능하게 된다.

상기와 같이 모터(72) 구동을 통해 사용자가 두발을 보드 프레임(50)에 올려놓은 상태에서 전동식 주행용 보드의 주행을 즐기다가 수동으로 주행용 보드를 구동시키는 경우와 같이 발 구름 운동을 할 수 있는데, 이때 이러한 발 구름 운동은 도 5에 도시한 미끄럼발판(100)의 미끄럼 운동과 이를 감지하는 센서(102)에 의해 감지되어 도 7의 제어부(130)에 입력되면, 제어부(130)는 모터(72)의 구동을 차단시킴으로써 배터리 전지(60)의 전력소모를 방지한다.

상기한 미끄럼발판(100)과 센서(102)의 작용을 좀 더 상세히 살펴보면 다음과 같다.

미끄럼발판(100)에 두발이 놓여 있거나 혹은 한발은 미끄럼발판(100)에 놓여 있고 다른 한발은 보드 프레임(50)의 다른 곳에 놓여 있는 상태에서 미끄럼발판

(100)에 놓여 있지 않은 한발이 지면에 대해 발 구름 운동을 하면, 이 발 구름 운동에 의해 바람직하게는 관성력에 의해 미끄럼발판(100)이 보드 프레임부재(50)의 후방으로 미끄러진다. 미끄럼발판(100)이 보드 프레임부재(50)의 후방으로 미끄러지면서 센서(102)를 지나가면, 이때 센서(102)가 이를 감지한다. 센서(102)는 바람직하게 미끄럼발판(100)이 그 위를 지나갈 때 온(ON)되는 접촉식 스위치 혹은 미끄럼발판(100)이 그 위를 지나갈 때 송신광이 차단되는 적외선 광센서 또는 설계적인 측면을 고려하여 기타 다른 센서로도 할 수 있다.

도 6에 도시한 마그네트(108)와 센서(106)는 뒷바퀴(52)의 회전수를 감지할 수 있도록 하는 신호를 제어부(130)에 제공하는데, 제어부(130)는 입력되는 상기 센서(106) 신호를 카운팅하여 뒷바퀴(52)의 회전속도를 연산한다. 바퀴의 회전속도를 연산하는 상기 제어부(130)에 포함되는 하드웨어와 소프트웨어는 널리 공지되어 있으므로 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

마그네트(108)와 센서(106)에 의해 입력되어 제어부(130)에 의해 뒷바퀴(52)의 회전수가 연산되면, 제어부(130)는 이 회전수를 토대로 모터(72)의 구동을 제어한다. 즉, 발 구름 운동에 의해 주행용 보드가 움직이기 시작하여 바퀴의 회전속도가 일정속도 이상이 되면, 모터(72)가 구동될 수 있게 하고, 그렇지 않으면 모터 (72)가 구동되지 못하게 한다.

한편, 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드는 주행안전을 위해 안전모(보호헬멧)와 같은 보호장비를 착용했을 경우에만 모터(72)의 구동이 가능하도록 할 수 있는데, 이는 도 7의 무선신호 송신부(142)와 무선신호 수신부(144)에 의해 달성된다. 즉, 상기 안전모와 같은 보호장비에 무선신호 송신부(142)를 장착하여 이를 착용한 경우에 해당 무선신호가 송신되게 하고, 상기 무선신호가 무선신호 수신부

(144)에 수신되면, 제어부(130)가 구동부(70)와 구동부제어 회로장치(90)를 제어하여 모터(72)의 구동이 가능케 하고 그렇지 않으면 모터(72)의 구동을 차단시킴으로써 전동식 주행용 보드의 안전성을 향상시킨다.

상기한 무선신호 송신부(142)와 무선신호 수신부(144)는 전동식 주행용 보드를 가지고 묘기와 같은 동작을 보일 때도 적절하게 이용될 수 있는데, 예를 들어 무선신호 송신부(142)를 손에 잡을 수 있는 형태로 한 다음 두손을 놓고 주행용 보드를 타다가 손에 쥔 무선신호 송신부(142)를 동작시켜 모터(72)가 구동되게 함으로써 주행용 보드가 계속적으로 움직이게 하면서 묘기동작을 보여주는 식이다.

본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)와 도면에 도시된 형태들은 본 발명에서의 기능 및 특징을 고려하여 정의 내려지고 도시된 용어와 형태들로서 이는 해당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드는, 배터리 전지의 용량과 모터의 출력 및 이들이 설치되는 공간(space)을 크게 요구하는 큰 용량의 배터리 전지와 모터에 의해 발생되는 큰 토오크(torque)가 필요한 주행용 보드의 초기 움직임(기동)은 수동식(일반) 주행용 보드에서와 같이 발 운동에 의해달성하고, 기동 후에는 발 운동과 더불어 모터 동력에 의해 주행용 보드를 운전할 수 있도록 함으로써, 배터리와 모터의 용량과 사이즈를 작게 소형화하고 이로써 주행용 보드의 배터리와 모터의 설치공간을 최소화하고 그 무게를 줄임으로써 이동 편의성과 컴팩트화를 달성할 수 있도록 하는 이점을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 전동식 주행용 보드는 주행중에 발 운동에 의한 수동력과 모터에 의한 전동력을 일방향 클러치(one-way clutch)와 같은 기구물을 이용, 적절히 조합시킴으로써 주행용 보드가 최적의 구동력으로 주행이 이루어지도록 하는 이점을 제공한다.

더욱이, 본 발명은 모터에 전원을 제공하는 배터리 전지의 설치공간을 다양화하고 기능을 다양화하여 주행용 보드의 미관과 디자인 다양성 및 안전성을 향상시키는 이점을 제공한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (7)

1. 손잡이가 그 상단부에 마련되고, 그 하단부에는 회전가능하게 앞바퀴가 결합되는 핸들 스템(stem)으로 구성된 핸들부재를 포함하는 주행용 보드에 있어서,

   다수개의 배터리 전지를 수납하기 위한 공동부가 그 내부에 형성되고, 그 일측 단부에는 전지 덮개가 설치되고, 그 타측 단부에는 회전가능하게 장착되는 뒷바퀴의 회전을 제동하기 위한 브레이크 수단이 구비된 보드 프레임부재;

   상기 앞바퀴와 뒷바퀴 중에서 선택된 어느 하나의 바퀴에 동력을 전달하기 위한 전동 모터와, 상기 바퀴와 모터 각각에 마련된 회전축에 각각 장착되는 풀리와, 상기 각 풀리를 연동시키기 위한 벨트와, 상기 풀리 중에서 선택된 하나의 풀리의 내측에 일방향으로 회전가능하게 결합되어 상기 바퀴의 회전수가 상기 모터의 회전수 보다 작은 경우에만 상기 모터의 회전력이 상기 바퀴에 전달되도록 하기 위한 단방향 클러치 수단을 구비한 구동부;

   상기 구동부를 제어하기 위한 구동부제어 회로장치; 및

   상기 구동부를 보호하며, 상기 보드 프레임부재와의 결합상태에서 상기 브레이크가 돌출되게 하는 소정 크기의 개구부가 형성된 구동부 커버수단;을 포함하고, 상기 핸들 스템의 내부에 소정의 배터리 전지를 수납하기 위한 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 주행용 보드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보드 프레임부재의 상면에는 사용자의 한 발이 지면에 대한 발 구름 운동을 할 때 상기 보드 프레임부재에 올려져 있는 다른 발이 상기 발 구름 운동에 대응하여 미끄럼 움직이도록 된 미끄럼 수단과, 상기 미끄럼 수단의 미끄럼 움직임을 감지하는 센서수단을 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 전동식 주행용 보드.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 앞바퀴와 뒷바퀴 중에서 선택된 어느 하나의 바퀴의 회전수를 감지하는 바퀴 회전수 감지수단을 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 전동식 주행용 보드.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 바퀴 회전수 감지수단은,

   상기 바퀴의 회전축을 중심으로 원주상 배열로 일정간격으로 배열 형성된 마그네트와, 상기 보드 프레임부재에 설치되어 상기 바퀴의 회전에 따른 상기 마그네트의 자력 변화를 감지하는 자력감지 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 전동식 주행용 보드.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부제어 회로장치는,

   소정의 스위치 연결에 의해 직렬연결 및 병렬연결이 되는 배터리 전지와; 상기 배터리 전지의 연결을 직렬연결로 하여 상기 모터를 통해 터보기능이 실행되도록 하는 터보 스위치 수단과; 상기 배터리 전지의 연결을 병렬연결로 하여 상기 모터에 상기 배터리 전지 전원이 인가되게 하는 복수의 스위치들과 이 스위치들을 동작시키는 코일로 이루어진 릴레이 수단과; 상기 릴레이 수단의 코일에 상기 배터리 전지 전원을 인가하여 상기 릴레이 수단의 스위치들이 동작되도록 하는 전원 스위치 수단;을 포함하여 된 것을 특징으로 전동식 주행용 보드.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 미끄럼 감지 센서수단과 바퀴회전수 감지수단의 출력신호를 각각 입력받아 이 입력신호를 토대로 상기 구동부의 모터와 구동부제어 회로장치를 제어하는 제어수단을 더 포함하고,

   상기 제어수단은 상기 미끄럼 수단의 움직임이 감지되었을 때 상기 모터의 동작을 정지시키고, 상기 주행용 보드의 정지시와 같이 상기 바퀴의 회전이 없을 때 상기 모터의 동작을 정지시키도록 된 것을 특징으로 하는 전동식 주행용 보드.
7. 제 6 항에 있어서, 적외선 신호와 같은 무선신호를 송신하는 무선신호 송신수단과, 상기 무선신호를 수신하여 이를 상기 제어수단에 제공하는 무선신호 수신수단을 더 포함하고,

   상기 무선신호 송신수단은,

   상기 제어수단과 구동부제어 회로장치를 통해 상기 모터로의 상기 배터리 전지 전원의 공급이 가능토록 하는 안전사용 무선신호와, 상기 제어수단과 구동부제어 회로장치를 통해 릴레이 수단을 동작시켜 상기 모터가 원격구동되게 하는 모터원격구동 무선신호를 송신할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 전동식 주행용 보드.