KR20140078360A - 전동 스쿠터의 조향장치 - Google Patents

전동 스쿠터의 조향장치 Download PDF

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KR20140078360A
KR20140078360A KR1020120147639A KR20120147639A KR20140078360A KR 20140078360 A KR20140078360 A KR 20140078360A KR 1020120147639 A KR1020120147639 A KR 1020120147639A KR 20120147639 A KR20120147639 A KR 20120147639A KR 20140078360 A KR20140078360 A KR 20140078360A
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차현록
임대영
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 전동 스쿠터의 조향장치에 관한 것으로서, 운전석이 마련된 본체와, 본체를 이동시킬 수 있도록 본체의 전방 측에 회전가능하게 설치된 전륜과 본체의 후방 측에 회전가능하게 설치된 제 1 후륜 및 제 2 후륜을 포함하는 차륜부를 구비하는 전동 스쿠터에서, 차륜부를 노면을 따라 구름 회전시키도록 차륜부를 회전시키는 주행구동부와, 차륜부의 진행방향을 변경시킬 수 있도록 차륜부를 노면과 직교하는 방향을 회전중심으로 회전시켜 차륜부의 조향각을 변경시키는 조향구동부를 포함하는 구동유닛과; 주행구동부와 독립적으로 전륜의 조향각을 조정할 수 있게 전륜에 결합된 핸들을 포함하는 메인조작유닛과; 차륜부의 주행속도 및 조향각을 각각 조정할 수 있게 핸들과 이격된 운전석에 설치된 서브조작유닛과; 메인조작유닛 또는 서브조작유닛에 의해 지원가능한 제 1 모드 또는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있도록 된 모드선택부와; 모드선택부에 의해 선택된 메인조작유닛 또는 서브조작유닛의 조작에 따라 구동유닛을 제어하는 제어유닛;을 포함한다. 본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치에 의하면, 3륜 구조를 가지면서 제자리 회전, 수평이동, 대각선 이동을 지원할 수 있어 직교형태로 굽은 좁은 통로 또는 엘이베이터와 같은 좁은 공간 내외로 출입시에도 하차하지 않고 탑승상태로 원하는 방향으로의 이동 및 회전 가능한 장점을 제공한다.

Description

전동 스쿠터의 조향장치{Electic scooter steering apparatus}
본 발명은 전동 스쿠터의 조향장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전후방향으로 진행 및 좌우방향으로 선회할 수 있을 뿐만 아니라 수평이동 및 제자리에서 회전을 지원하는 전동 스쿠터의 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동 스쿠터는 배터리에 의해 모터를 구동하여 이동하는 이동수단으로 간단하게 조작할 수 있도록 하여 누구나 쉽게 배울 수 있어 장애인 및 노약자들도 많이 이용한다.
한편, 전동 스쿠터는 2륜 방식이 대부분이며, 3륜 방식이 대한민국 공개특허 제10-2011-0093171호에 개시되어 있다.
상기 3륜 전동 스쿠터의 경우 두 개의 앞바퀴와 하나의 뒷바퀴를 적용하고 있고, 앞바퀴 회전프레임이 코너링 주행시 경사져 기울어짐으로써 코너링이 향상되도록 된 구조로 되어 있을 뿐 장애인 또는 노약자 등 거동이 불편한 운전자가 실내의 직각으로 굽은 좁은 복도 또는 엘리베이터에 출입하고자 할 때 전동 스쿠터의 직진 주행방향에 대해 직교하는 수평방향으로 이동 또는 제자리에서 회전하는 기능을 제공하지 못하여 타인의 도움을 받아야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수평이동 또는 좁은 공간 내에서 제자리 회전 동작을 수행할 수 있는 전동 스쿠터의 조향장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치는 운전석이 마련된 본체와, 상기 본체를 이동시킬 수 있도록 상기 본체의 전방 측에 회전가능하게 설치된 전륜과 상기 본체의 후방 측에 회전가능하게 설치된 제 1 후륜 및 제 2 후륜을 포함하는 차륜부를 구비하는 전동 스쿠터에 있어서, 상기 차륜부를 노면을 따라 구름 회전시키도록 상기 차륜부를 회전시키는 주행구동부와, 상기 차륜부의 진행방향을 변경시킬 수 있도록 상기 차륜부를 노면과 직교하는 방향을 회전중심으로 회전시켜 상기 차륜부의 조향각을 변경시키는 조향구동부를 포함하는 구동유닛과; 상기 주행구동부와 독립적으로 상기 전륜의 조향각을 조정할 수 있게 상기 전륜에 결합된 핸들을 포함하는 메인조작유닛과; 상기 차륜부의 주행속도 및 조향각을 각각 조정할 수 있게 상기 핸들과 이격된 상기 운전석에 설치된 서브조작유닛과; 상기 메인조작유닛 또는 상기 서브조작유닛에 의해 지원가능한 제 1 모드 또는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있도록 된 모드선택부와; 상기 모드선택부에 의해 선택된 상기 메인조작유닛 또는 상기 서브조작유닛의 조작에 따라 상기 구동유닛을 제어하는 제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 주행구동부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과, 상기 제 2 후륜을 각각 주행시키는 전륜 주행모터와, 제 1 후륜 주행모터와, 제 2 후륜 주행모터를 포함하고, 상기 조향구동부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과, 상기 제 2 후륜의 조향각을 각각 변화시키는 전륜 조향모터와, 제 1 후륜 조향모터와, 제 2 후륜 조향모터를 포함하며, 상기 메인조작유닛은 상기 차륜부의 주행속도를 조정하도록 상기 핸들에 설치되는 가속조작부를 포함하고, 상기 서브조작유닛은 상기 운전석의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 제어유닛를 통해 상기 차륜부를 회전시키는 제 1 조작부와, 상기 제어유닛를 통해 차륜부를 주행구동시키는 제 2 조작부와, 상기 제 1 조작부와 상기 제 2 조작부의 동작상태를 각각 감지하여 상기 제어유닛으로 전송하는 제 1 센싱부 및 제 2 센싱부를 포함하고, 상기 제 1 모드는 상기 메인조작유닛의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜 주행모터와, 상기 제 1 후륜 주행모터와, 상기 제 2 후륜 주행모터 및 상기 전륜 조향모터를 각각 제어하며, 상기 본체를 전진 및 후진시키는 주행모드와, 상기 본체를 좌측 및 우측 대각방향으로 선회시키는 선회모드를 포함하고, 상기 제 2 모드는 상기 서브조작부의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜 주행모터 및 조향모터와, 상기 제 1 후륜 주행모터 및 조향모터와, 상기 제 2 후륜 주행모터 및 조향모터를 각각 제어하며, 상기 본체를 좌측 및 우측으로 각각 수평이동시키는 수평이동모드와, 상기 본체를 제자리에서 회전시키는 자전모드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 각각 상기 본체의 전방에 대하여 직교하도록 일 측 방향으로 회전시키고, 상기 제 2 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 주행하도록 구동시켜 상기 수평이동모드를 지원하도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜이 각각 상기 본체를 중심으로 한 원형의 궤적을 따라 이동할 수 있는 각도로 각각 회전시키고, 상기 제 2 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 주행하도록 구동시켜 상기 자전모드를 지원하도록 된 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 모드는 상기 제 1 조작부의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜과 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 각각 상기 상기 본체의 전방에 대하여 동일한 일 측 방향으로 소정각도 틀어지도록 회전시키고, 상기 제 2 조작부의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜과 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 주행하도록 구동시켜 상기 본체를 대각방향으로 전진 및 후진시키는 사선주행모드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치에 의하면, 3륜 구조를 가지면서 제자리 회전, 수평이동, 대각선 이동을 지원할 수 있어 직교형태로 굽은 좁은 통로 또는 엘이베이터와 같은 좁은 공간 내외로 출입시에도 하차하지 않고 탑승상태로 원하는 방향으로의 이동 및 회전 가능한 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 전동 스쿠터 조향장치가 장착된 전동 스쿠터를 나타내 보인 측면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 전동 스쿠터의 조향장치가 장착된 전동 스쿠터의 평면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 제 1 후륜의 조향각을 조정하는 조향구동부의 일 예를 나타내 보인 배면도이고,
도 4는 도 3의 평면도이며,
도 5는 도 1에 도시된 전동 스쿠터의 조향장치의 제어계통 블록도이고,
도 6은 도 2에 도시된 전동 스쿠터의 조향장치의 제 2 모드 중 수평이동모드에 의해 전륜과 제 1 후륜 및 제 2 후륜의 조향각이 조정된 상태를 나타내 보인 평면도이며,
도 7은 도 5에 도시된 전동 스쿠터의 조향장치의 제 2 모드 중 자전모드에 의해 전륜과 제 1 전륜 및 제 2 후륜의 조향각이 조정된 상태를 나타내 보인 평면도이고,
도 8은 도 5에 도시된 전동 스쿠터이 조향장치의 제 2 모드 중 대각선 이동모드의 선택에 의해 전륜과 제 1 후륜 및 제 2 후륜의 조향각이 조정된 상태를 나타내 보인 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동 스쿠터의 조향장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전동 스쿠터 조향장치가 장착된 전동 스쿠터를 나타내 보인 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전동 스쿠터의 조향장치가 장착된 전동 스쿠터의 평면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 제 1 후륜(150)의 조향각을 조정하는 조향구동부의 일 예를 나타내 보인 배면도이고, 도 4는 도 3의 평면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 전동 스쿠터의 조향장치의 제어계통 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치는 구동유닛과, 메인조작유닛(10)과, 서브조작유닛(20)과, 모드선택부(190)와, 제어유닛(200)을 구비한다.
본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치는 운전석(118)이 마련된 본체(110)와, 본체(110)를 이동시킬 수 있도록 본체(110)의 전방 측에 회전가능하게 설치된 전륜(140)과 본체(110)의 후방 측에 회전가능하게 설치된 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)을 포함하는 차륜부를 구비하는 전동 스쿠터에 장착된다.
전동 스쿠터(100)는 차체를 형성하는 본체(110)와, 운전자가 탑승할 수 있게 마련된 운전석(118)과, 본체(110)의 전방에 구비된 전륜(140)과, 본체의 후방에 각각 나란하게 설치된 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)을 포함하는 차륜부를 구비한다.
차륜부 중 전륜(140)은 핸들(130)을 통해 조향각이 변경되며 핸들(130)의 하부에 지면에 대해 구름 회전할 수 있게 결합되어 있으며, 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)은 전륜(140)을 기준으로 삼각 형태로 지지점을 형성하도록 본체(110)의 길이방향을 따라 전륜(140)으로부터 후방으로 이격되되 본체(110)의 길이방향과 교차하는 방향을 따라 상호 이격되게 장착되어 있다.
구동유닛은 차륜부를 노면을 따라 구름 회전시키도록 차륜부를 회전시키는 주행구동부(170)와, 차륜부의 진행방향을 변경시킬 수 있도록 차륜부를 노면과 직교하는 방향을 회전중심으로 회전시켜 차륜부의 조향각을 변경시키는 조향구동부(180)를 포함한다.
주행구동부(170)는 전륜(140)과, 제 1 후륜(150)과, 제 2 후륜(160)을 각각 전륜(140)을 지면에 대해 구름 회전할 수 있도록 된 전륜 주행모터(171)와, 제 1 후륜(150)을 지면에 대해 구름 회전할 수 있도록 된 제 1 후륜 주행모터(172) 및 제 2 후륜(160)을 지면에 대해 구름 회전할 수 있도록 된 제 2 후륜 주행모터(173)를 구비한다. 여기서, 전륜 주행모터(171)와, 제 1 후륜 주행모터(172) 및 제 2 후륜 주행모터(173)는 각각 림모터가 적용되는 것이 바람직하다.
전륜 주행모터(171)와, 제 1 후륜 주행모터(172) 및 제 2 후륜 주행모터(173) 각각에 적용되는 림모터는 전륜(140), 제 1 후륜(150), 제 2 후륜(160)을 회전가능하게 지지하는 지지프레임 상에 고정자를 설치하고, 전륜(140), 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)에 고정자에 대응되는 회전자를 적용한 구조로서 다양하게 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.
조향구동부(180)는 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)을 본체(110)에 대해 원하는 조향 방향으로 핸들(130)과 마찬가지로 조향되게 회동시킬 수 있도록 되어 있다.
조향구동부(180)는 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160) 각각을 현가되게 지지하는 지지프레임을 웜과 웜기어를 통해 조향할 수 있는 구조로 구축될 수 있고, 제 1 후륜(150)의 조향구조에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
조향구동부(180)는 전륜(140)을 조향하는 전륜 조향모터(181)과, 제 1 후륜(150)을 조향하는 제 1 후륜 조향모터(182)와, 제 2 후륜(160)을 조향하는 제 2 후륜 조향모터(183)를 구비하며, 제 1 후륜 조향모터(182)는 제 1 후륜(150)을 지지하는 지지프레임(152)으로부터 상방으로 연장되어 본체(110)을 상하로 관통하여 회전가능하게 설치된 회전축(154)에 일체로 형성된 웜(155)과, 웜(155)과 치합된 웜기어(156) 및 웜기어(156)를 회전구동한다.
따라서, 제 1 후륜 조향모터(182)를 제 1 방향으로의 회전 구동시 웜기어(156) 및 웜(155)의 연동회전에 의해 제 1 바퀴(150)가 제1방향과 반대방향인 제 2 방향으로 회전한다.
한편, 제 2 후륜(160)을 조향하는 제 2 후륜 조향모터(183) 또한 제 1 후륜(150)을 조향시키는 구조와 동일하게 제 2 후륜 조향모터(183)의 회전에 연동하여 웜기어 및 웜이 회전되고, 웜과 일체로 결합된 회전축을 통해 결합된 지지프레임의 회전에 의해 제 2 후륜(160)도 회전하도록 구축되어 있다.
메인조작유닛(10)은 주행구동부(170)와 독립적으로 전륜(140)의 조향각을 조정할 수 있게 전륜(140)에 결합된 핸들(130)과, 차륜부의 주행속도를 조정하기 위하여 핸들에 결합된 가속조작부(231)를 포함한다.
핸들(130)은 본체(110)을 통해 지지되되 본체(110)에 대해 지면을 통해 방향을 회전할 수 있도록 조향 가능하게 결합되어 있다. 가속조작부(231)는 핸들(130)에 회전레버 형태로 마련된 통상의 엑셀레이터에 해당하며, 운전자의 가속조작레벨에 대응되는 신호를 제어유닛(200)에 출력한다.
서브조작유닛(20)은 운전석(118)의 좌측과 우측에 각각 설치되어 제어유닛(200)을 통해 상기 차륜부를 회전시키는 제 1 조작부(21)와, 제어유닛(200)을 통해 차륜부를 주행구동시키는 제 2 조작부(22)와, 제 1 조작부(21)와 제 2 조작부(22)의 동작상태를 각각 감지하여 제어유닛(200)으로 전송하는 제 1 센싱부(23) 및 제 2 센싱부(24)를 포함한다.
제 1 조작부(21)와 제 2 조작부(22)는 각각 운전자를 기준으로 전방, 후방, 좌우측방, 대각방향으로 조작 가능한 조이스틱 구조를 가지며, 상부에는 운전자의 팔을 거치할 수 있도록 일정면적을 갖도록 형성된다.
상기 제 1 센싱부(23)와 제 2 센싱부(24)는 제 1 조작부(21)와 제 2 조작부(22)가 전후 좌우방향으로 움직이는 것을 감지할 수 있도록 통상적인 조이스틱에서 사용되는 센서를 적용할 수 있다.
모드선택부(190)는 메인조작유닛(10)의 조작에 따른 제 1 모드와, 서브조작유닛(20)의 조작에 따른 제 2 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 핸들(130)에 설치되어 있다. 모드선택부(190)는 핸들(130)의 중앙에 마련된 조작패널(190a)을 통해 조작할 수 있도록 되어 있고 터치 스크린 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
모드선택부(190)에서 선택 가능한 제 1 모드는 일반적인 스쿠터의 조향장치에서도 수행가능한 것으로 본체를 전진 및 후진시키는 주행모드와, 본체(110)를 좌측 및 우측 대각방향으로 선회시키는 선회모드를 포함한다.
여기서, 주행모드는 핸들(130)을 운전자가 조작하면서, 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 전진하는 방향으로 구름 회전하는 모드를 말하며, 이 경우 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)은 직진방향을 유지한다.
주행모드 중 하나인 후진모드는 핸들(130)을 운전자가 조향 조작하면서, 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 후진하는 방향으로 구름 회전하는 모드를 말하고, 이 경우에도 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)은 직진방향을 유지한다.
한편, 모드선택부(190)에서 선택 가능한 제 2 모드는 본체(110)를 좌측 및 우측으로 각각 수평이동시키는 수평이동모드와, 본체(110)를 제자리에서 회전시키는 자전모드를 포함한다.
서브조작유닛(20)의 제 1 조작부(21)는 운전자의 조작에 의해 전륜(140)과, 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)을 각각 본체의 전방에 대하여 직교하도록 일 측 방향으로 회전시키고, 제 2 조작부(22)는 전륜(140)과, 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)을 동일한 방향으로 회전시켜 주행하도록 구동시킴으로써 수평이동모드를 지원한다. 수평이동모드는 본체(110)의 길이방향과 직교하는 방향으로 이동하는 모드를 말하고, 이 경우 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)은 상호 나란한 방향으로 조향된다.
한편, 서브조작유닛(20)의 제 1 조작부(21)는 운전자의 조작에 의해 전륜(140)과, 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)이 각각 본체(110)를 중심으로 한 원형의 궤적을 따라 이동할 수 있는 각도로 각각 회전시키고, 제 2 조작부(22)는 전륜(140)과, 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)을 동일한 방향으로 회전시켜 주행하도록 구동시킴으로써 자전모드를 지원한다. 상기 자전모드는 본체(110)을 기준으로 제자리에서 나선 또는 원궤도 형태로 회전하는 모드를 말하며, 이 경우 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)은 각각 상호 어긋나는 방향으로 조향된다.
또한, 제 2 모드는 제 1 조작부(21)의 조작에 따라 제어유닛을 통해 전륜(140)과 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)을 각각 본체의 전방에 대하여 동일한 일 측 방향으로 소정각도 틀어지도록 회전시키고, 제 2 조작부(22)의 조작에 따라 제어유닛을 통해 전륜(140)과 제 1 후륜(150)과 제 2 후륜(160)을 주행하도록 구동시켜 본체를 대각방향으로 전진 및 후진시킬 수 있는 사선주행모드를 더 포함한다. 사선주행모드는 본체(110)의 길이방향에 대해 사선방향으로 이동하는 모드를 말하고, 이 경우 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)은 사선방향으로 상호 나란하게 조향된다.
제어유닛은 모드선택부(190)에 의해 조작 가능하게 선택된 메인조작유닛(10) 또는 서브조작유닛(20)의 조작에 따라 주행구동부(170)와 조향구동부(180)를 각각 제어하며, 본체(110)의 주행속도를 검출하는 속도 검출부(206)를 구비한다.
본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치는 전륜(140)의 핸들(130) 조향각도 정보를 검출하여 제어유닛으로 제공하는 전륜(140) 조향각 검출부(197)과, 제 1 후륜(150)의 조향각도 정보를 검출하여 제어유닛으로 제공하는 제 1 후륜(150) 조향각 검출부(198) 및 제 2 후륜(160)의 조향각도 정보를 검출하여 제어유닛으로 제공하는 제 2 후륜(160) 조향각 검출부(199)와, 표시부(190b)와, 제동조작부(233)를 구비한다. 여기서, 전륜(140) 조향각 검출부(197)와 제 1 후륜(150) 조향각 검출부(198) 및 제 2 후륜(160)조향각 검출부(199)는 회전각도 정보를 검출하는 공지된 다양한 센서가 적용될 수 있다.
표시부(190b)는 제어유닛(200)에 제어되어 표시정보를 표시한다.
제동조작부(233)는 핸들(130)에 레버형태로 마련된 통상의 브레이크 조작기에 해당하며 운전자의 제동조작 레벨에 대응되는 신호를 제어유닛(233)에 출력한다. 제동부(240)는 제어유닛(200)에 제어되어 제동되게 처리하고 통상의 제동구조를 적용하면 된다.
제어유닛(200)는 운전자가 본체를 즉, 전동 스쿠터를 수평방향으로 이동시키기 위하여 제 1 조작부(21)를 좌측 또는 우측으로 밀면면 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 본체(110)의 길이방향에 직교하는 방향으로 방향회전되게 조향구동부(180)를 제어한다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 운전자가 제 1 조작부(21)를 좌측 또는 우측으로 이동시키면, 제어유닛은 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)도 전륜(140)과 나란한 방향이 되게 조향구동부(180)를 제어하고, 이후 제 2 조작부(22)를 앞쪽으로 밀면 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 구름 회전하도록 주행구동부(170)를 제어한다.
또한, 제어유닛(200)은 운전자가 전동 스쿠터를 제자리에서 회전시키는 자전모드를 수행하고자 제 1 조작부(21)를 뒤쪽으로 당기면 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 함께 본체(110)을 중심으로 원궤도 운동을 할 수 있는 각도로 각각 방향회전되게 조향구동부(180)를 제어한다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 조작부(21)를 뒤쪽으로 당기면 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 이루는 삼각형에 내접하는 원의 중심을 기준으로 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 원의 접선에 위치되도록 제어유닛(200)은 조향구동부(180)을 제어한다.
이후, 제어유닛(200)은 제 2 조작부(22)를 앞쪽으로 밀면 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 구름 회전하도록 주행구동부(170)를 제어한다. 이 경우에도 제어유닛(200)는 주행구동부(170)의 전륜 주행모터(171)와, 제 1 후륜 주행모터(172) 및 제 2 후륜 주행모터(173) 모두를 구동하거나, 전륜 주행모터(171)만 구동되게 할 수 있다.
또한, 제어유닛(200)는 전동 스쿠터를 사선방향 수평방향으로 이동시키기 위하여 제 1 조작부(21)를 본체의 전방에 대하여 비스듬한 일 측 방향으로 밀면 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 제 1 조작부(21)가 밀린 방향과 나란한 방향이 되게 조향구동부(180)를 제어하고, 이후 제 2 조작부(22)를 전방측으로 밀면 전륜(140)과 제 1 후륜(150) 및 제 2 후륜(160)이 구름 회전하도록 주행구동부(170)를 제어한다.
이상에서 설명된 전동 스쿠터의 조향장치는 엘레베이터 내로 진입할 때는 주행모드로 진입한 후, 자전모드에 의해 엘리베이터 밖을 보는 방향으로 회전하면 엘리베이터로부터 나올 때 전방주시가 용이하여 안전사고 발생위험을 줄일 수 있다.
또한, 굽어진 좁은 통로를 주행할 때 수평이동모드 또는 사선주행모드에 의해 좁은 반경 내에서도 쉽게 이동할 수 있어 주행환경에 대한 제약성을 완화시키는 장점을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전동 스쿠터의 조향장치는 도면에 도시된 일 예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10 : 메인조작유닛
20 : 서브조작유닛
100 : 전동 스쿠터
110 : 본체
130 : 핸들
140 : 전륜
150 : 제 1 후륜
160 : 제 2 후륜
170 : 주행구동부
180 : 조향구동부
190 : 모드선택부
200 : 제어유닛

Claims (5)

  1. 운전석이 마련된 본체와, 상기 본체를 이동시킬 수 있도록 상기 본체의 전방 측에 회전가능하게 설치된 전륜과 상기 본체의 후방 측에 회전가능하게 설치된 제 1 후륜 및 제 2 후륜을 포함하는 차륜부를 구비하는 전동 스쿠터에 있어서,
    상기 차륜부를 노면을 따라 구름 회전시키도록 상기 차륜부를 회전시키는 주행구동부와, 상기 차륜부의 진행방향을 변경시킬 수 있도록 상기 차륜부를 노면과 직교하는 방향을 회전중심으로 회전시켜 상기 차륜부의 조향각을 변경시키는 조향구동부를 포함하는 구동유닛과;
    상기 주행구동부와 독립적으로 상기 전륜의 조향각을 조정할 수 있게 상기 전륜에 결합된 핸들을 포함하는 메인조작유닛과;
    상기 차륜부의 주행속도 및 조향각을 각각 조정할 수 있게 상기 핸들과 이격된 상기 운전석에 설치된 서브조작유닛과;
    상기 메인조작유닛 또는 상기 서브조작유닛의 조작에 의해 각각 지원가능한 제 1 모드 또는 제 2 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있도록 된 모드선택부와;
    상기 모드선택부에서 선택된 상기 메인조작유닛 또는 상기 서브조작유닛의 조작에 대응되게 상기 구동유닛을 제어하는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 스쿠터의 조향장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행구동부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과, 상기 제 2 후륜을 각각 주행시키는 전륜 주행모터와, 제 1 후륜 주행모터와, 제 2 후륜 주행모터를 포함하고,
    상기 조향구동부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과, 상기 제 2 후륜의 조향각을 각각 변화시키는 전륜 조향모터와, 제 1 후륜 조향모터와, 제 2 후륜 조향모터를 포함하며,
    상기 메인조작유닛은 상기 차륜부의 주행속도를 조정하도록 상기 핸들에 설치되는 가속조작부를 포함하고,
    상기 서브조작유닛은 상기 운전석의 좌측과 우측에 각각 설치되어 상기 제어유닛를 통해 상기 차륜부를 회전시키는 제 1 조작부와, 상기 제어유닛를 통해 차륜부를 주행구동시키는 제 2 조작부와, 상기 제 1 조작부와 상기 제 2 조작부의 동작상태를 각각 감지하여 상기 제어유닛으로 전송하는 제 1 센싱부 및 제 2 센싱부를 포함하고,
    상기 제 1 모드는 상기 메인조작유닛의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜 주행모터와, 상기 제 1 후륜 주행모터와, 상기 제 2 후륜 주행모터 및 상기 전륜 조향모터를 각각 제어하며, 상기 본체를 전진 및 후진시키는 주행모드와, 상기 본체를 좌측 및 우측 대각방향으로 선회시키는 선회모드를 포함하고,
    상기 제 2 모드는 상기 서브조작부의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜 주행모터 및 조향모터와, 상기 제 1 후륜 주행모터 및 조향모터와, 상기 제 2 후륜 주행모터 및 조향모터를 각각 제어하며, 상기 본체를 좌측 및 우측으로 각각 수평이동시키는 수평이동모드와, 상기 본체를 제자리에서 회전시키는 자전모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 스쿠터의 조향장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 각각 상기 본체의 전방에 대하여 직교하도록 일 측 방향으로 회전시키고, 상기 제 2 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 주행하도록 구동시켜 상기 수평이동모드를 지원하도록 된 것을 특징으로 하는 전동 스쿠터의 조향장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜이 각각 상기 본체를 중심으로 한 원형의 궤적을 따라 이동할 수 있는 각도로 각각 회전시키고, 상기 제 2 조작부는 상기 전륜과, 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 주행하도록 구동시켜 상기 자전모드를 지원하도록 된 것을 특징으로 하는 전동 스쿠터의 조향장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 모드는
    상기 제 1 조작부의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜과 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 각각 상기 본체의 전방에 대하여 동일한 일 측 방향으로 소정각도 틀어지도록 회전시키고, 상기 제 2 조작부의 조작에 따라 상기 제어유닛을 통해 상기 전륜과 상기 제 1 후륜과 상기 제 2 후륜을 주행하도록 구동시켜 상기 본체를 대각방향으로 전진 및 후진시키는 사선주행모드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 스쿠터의 조향장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170025708A (ko) 2015-08-31 2017-03-08 김선화 복합 발전기 일체형 전동기를 이용한 전동 스쿠터
KR20190095061A (ko) * 2018-02-06 2019-08-14 주식회사 엠디 전동 스쿠터의 조향 제어시스템
KR102400843B1 (ko) * 2021-10-06 2022-05-23 주식회사 넘버제로 전동 스쿠터

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