KR20170080392A - 전동 평형 이륜차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동 평형 이륜차에 관한 것으로서, 상면커버, 본체, 저면커버, 허브모터, 차륜, 및 전기구동시스템을 포함하고, 전기구동시스템은 본체의 케이스 내부에 고정되며, 상기 좌우측 제어기 및 센서모듈은 본체 내부의 금속재 차체프레임에 고정되며, 상기 좌측제어기와 우측제어기 및 센서모듈은 본체 내의 금속프레임에 고정연결되고, 상기 우측제어기와 좌측제어기의 입력단은 센서모듈과 전원의 출력단에 전기접속되며, 상기 전원의 출력단과 충전단자가 전기접속되며, 상기 좌측제어기와 우측제어기는 각각 허브모터에 전기접속되며, 상기 본체의 증간위치에 설치된 회전기구가 가요성 회전기구로 회전한다. 본 발명은 허브모터를 채용하고 이 허브모터는 차륜 내에 직접 장착되므로, 전동평형차의 구조가 더욱 컴팩트하고, 모터가 단독설치된 평형차에 비해, 공간을 더욱 절역하고 장치전체를 소형화할 수 있다.

Description

전동 평형 이륜차{Motored balancing two wheel car}

본 발명은 완구에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 전동 평형 이륜차에 관한 것이다.

전동 평형차는 '체감차(體感車)' 또는 '사유차(思惟車)'라고도 부르는데, 그 동작원리가 "동적 안정(dynamic stability)"을 기본원리로 하며, 내장된 정밀한 고체형태의 자이로스코프가 차체의 소정부위의 자세 상태를 판단하여, 정밀고속의 중앙제어부를 통해 적절한 명령을 발하여, 모터를 구동하여 평형에 도달하도록 한다. 근래에 다양한 종류의 자동평형 전동 이륜차가 알려져 있는데, 이들 중 어떤 것은 서로 평행한 한 쌍의 바퀴를 구비하고, 이 한 쌍의 바퀴 사이에 사용자가 올라타는 수평대가 설치되는 단축 이륜의 구조를 취하여, 하나의 공통 구동축이 양 바퀴를 상호 연결하고, 또한 조종용 손잡이를 구비하여, 탑승자의 안정성을 개선하고, 차량의 진행방향을 제어할 수 있도록 한다.

사용자는 양 바퀴의 내부에 서서, 인체를 앞으로 숙이거나 뒤로 젖혀서 차량의 전후 가감속을 제어하고, 차체에 설치된 손잡이 및 센서시스템을 이용하여 방향전환을 행한다. 그러나 이러한 차량의 중량이 40kg 전후이므로, 휴대가 불편하고 제작코스트가 높아서 널리 시장에 보급되지 못하는 실정이다.

그 외에도, 통상의 단일 바퀴를 가진 평형 단륜차와 좌우 양 바퀴가 병렬된 쌍륜차도 나와 있다. 그 중에서 자동평형 단륜차는 전후방향에 제어장치가 구비되어 자동으로 평형을 유지하고, 좌우방향은 사용자에 의해 평형을 유지하고, 수동으로 제어하므로 제어가 용이하다. 그러나 기존의 전동 평형 이륜차는 전체 몸체가 견고하지 않아서 파손이 잘되고 구조가 복잡하고 배선이 복잡하고, 공간을 많이 점유하는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결한 전동 평형 이륜차를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 전동 평형 이륜차가 제공되는데, 이 전동 평형 이륜차는 상면커버, 본체, 저면커버, 허브모터, 차륜, 및 전기구동시스템을 포함하고, 상기 전기구동시스템은 좌측제어기, 우측제어기 및 센서모듈을 포함하고, 상기 좌측제어기와 우측제어기의 내부에는 독립저장유닛 및 독립교정유닛이 구비되고, 전기구동시스템은 본체의 케이스 내부에 고정되며, 상기 좌우측 제어기 및 센서모듈은 본체 내부의 금속재 차체프레임에 고정되며, 상기 우측제어기와 좌측제어기의 입력단은 센서모듈과 전원의 출력단에 전기접속되며, 상기 전원의 출력단과 충전단자가 전기접속되며, 상기 좌측제어기와 우측제어기는 각각 허브모터에 전기접속되며, 상기 허브모터는 각각 양 차륜 내에 설치되고, 상기 상면커버와 저면커버는 서로 고정연결되고, 상기 본체는 상면커버와 저면커버 사이에 고정되고, 또한 본체와 상면커버 및 저면커버는 함께 전동 평형차의 프레임을 구성하고, 상기 본체의 좌우 양측 가장자리에는 종방향으로 설치된 허브모터가 고정되고, 상기 본체의 중간에는 회전기구가 장착되고, 상기 본체의 대향단에는 허브모터가 고정연결되고, 또한 본체와 회전기구가 구동적으로 연결된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 상면커버는 서로 대칭적으로 설치되고 상호 회전가능한 제1상면커버와 제2상면커버를 포함하고, 상기 제1상면커버와 제2상면커버의 형상은 서로 동일하고, 상기 제1상면커버와 제2상면커버는 내부에서 X자형상으로 서료 연결되고, 또한 제1상면커버와 제2 상면커버의 최내측단부에는 4개의 표시판이 구비된다. 각 표시판상에는 보호작용을 하는 투명커버가 설치되고, 상기 표시판은 각각 좌측제어기 및 우측제어기와 전기접속되고, 상기 제1상면커버와 제2상면커버는 외측부에 각각 원호상돌기가 돌출형성되고, 상기 원호상돌기는 각각 양 차륜의 상부에 위치되고, 이 원호상돌기는 차륜을 부분적으로 덮으며, 이 원호상돌기의 폭은 차륜의 폭보다 크고, 원호상돌기의 중간에는 요홈이 형성되고, 이 요홈의 일단에는 제3절개부가 형성되고, 이 요홈의 내부에는 장식등이 장착되고, 상기 장식등은 순차적으로 요홈 내면에 부착되고, 장식등은 각각 좌우측 제어기에 전기접속되고, 상기 요홈에는 또한 장식띠나 완충띠가 구비될 수 있고, 상기 장식등의 둘레부에는 LED램프커버가 배치되고, 상기 장식등의 전원선이 제1상면커버와 제2상면커버 일단의 제3절개부를 지나고, 상기 LED램프커버의 양단에는 두 개의 걸림편이 형성되고, 이 걸림편과 제1상면커버 및 제2상면커버의 요홈 양단의 제3절개부가 서로 대응되고, 상기 LED램프커버 양단의 걸림편이 제1상면커버와 제2상면커버에 대응하는 제3절개부에 삽입된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 전동 평형 이륜차는 두 개의 답판을 포함하고, 상기 답판은 각각 상면커버와 본체에 고정되고, 상기 답판의 상면에는 마찰요철문양이 형성되고, 상기 제1상면커버와 본체는 각각 제1절개부를 포함하고, 제1상면커버와 본체는 제1절개부와 대응하는 위치에 각각 오목부가 형성되고, 상기 제1절개부와 상기 오목부는 상호 결합되어 답판오목부를 형성하고, 답판오목부는 제1절개부와 오목부가 결합되어 일체로 형성되는 저면과 측면을 구비한 수용공간을 형성하고, 상기 제1절개부는 상면커버상에 관통공을 형성하고, 상기 오목부는 본체상에 막힌 구멍을 형성하고, 제1절개부와 오목부의 형상과 답판과 상호 짝을 이루고, 상기 답판은 외향연장되는 탄성U자형 테두리를 구비하고, 탄성U자형 테두리의 개구부는 상면커버로 개방되고, 상기 상면커버의 제1절개부 일측은 본체를 향하여 돌출연장되는 돌출부를 형성하고, 돌출부와 탄성U자형 테두리는 서로 대응된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 답판은 본체쪽으로 연장되는 한 쌍의 터치돌기를 포함하고, 상기 본체상에는 상기 터치돌기와 대응되는 러버터치스위치가 구비된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 회전기구는 제1본체와 제2본체의 중간에 고정되고, 상기 회전기구는 하나의 부싱, 한 쌍의 베어링 및 한 쌍의 클램프스프링을 포함하고, 상기 부싱 양단은 각각 제1본체 및 제2본체의 내측단에 고정되고, 상기 부싱은 상기 베어링과 베어링 사이에 설치되고, 제1본체와 제2본체는 내측단부에 원통체가 설치되고, 상기 부싱과 베어링은 외측에서 내측으로 클램프스프링에 의해 원통체 내에 안착되고, 상기 베어링은 부싱에 고정되고 클램프스프링에 의해 본체에 고정된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전동 평형 이륜차는 또한 위치규제부를 포함하고, 이 위치규제부는 제1본체 및 제2본체의 내측단부 사이에 위치되고, 상기 위치규제부의 일단은 제1본체상에 위치되고, 위치규제부의 타단은 제2본체 내로 연장삽입되고, 상기 제2본체는 위치규제부와 대응되는 위치규제홈이 설치되고, 또한 위치규제부의 제2본체 내의 길이는 제1본체 내의 길이보다 길고, 상기 위치규제부는 평행연장되어 베어링에 설치되거나 또는 제1본체와 제2본체의 회전방향에 수직으로 설치된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 좌측제어기는 제1저면커버와 제1본체 사이에 설치되고, 상기 우측제어기는 제2저면커버와 제2본체 사이에 설치되고, 상기 전원은 제1저면커버와 제1본체 사이에 설치되고, 상기 제1저면커버의 저부에는 경음기를 구비하고, 상기 경음기는 각각 좌측제어기와 우측제어기에 전기접속된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전동 평형 이륜차는 연결부재를 포함하고, 이 연결부재는 본체와 차륜에 연결되고, 또한 연결부재는 고정축에 고정연결된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 센서모듈은 감응스위치, 자이로스코프 및 가속도센서를 포함하고, 상기 가속도센서와 자이로스코프는 동일한 회로기판상에 설치되고, 회로기판은 본체에 고정되며, 상기 감응스위치, 자이로스코프 및 가속도센서는 각각 제어기와 전기접속되고, 상기 감응스위치는 적외선센서로 구성되고, 상기 전동 평형차는 또한 차심지지대를 포함하고, 상기 좌우측 제어기, 러버터치스위치와 전원은 각각 차심지지대에 고정되고, 상기 차심지지대는 나사를 통해 본체에 고정되고, 상기 제어판은 차심지지대의 저부에 설치되고, 상기 감응스위치는 각각 차심지지대의 회로기판상에 설치되고 상기 감응스위치는 차심지지대의 양단에 근접된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전동 평형 이륜차는 하나의 손잡이를 포함하고, 이 손잡이의 양단은 각각 스프링과 스프링고정편을 통해 나사로 상면커버와 본체 내에 삽입고정되고, 상기 손잡이의 표면에는 마찰요철문양이 구비되고, 상기 제1상면커버와 본체는 각각 손잡이 고정용 제2절개부가 형성되고, 상기 제1상면커버와 제2본체는 제2절개부에 대응하는 위치에 각각 통공이 형성된다.

본 발명에 따르면, 이 전동 평형 이륜차는 종래의 평형이륜차에 비해, 전동평형차의 상면커버와 저면커버 사이에 본체가 설치되어, 전동 평형차의 전체구조가 견고해지고, 차체 내부의 전자부품에 대한 보호작용을 행할 수 있다. 또한 본체와 저면커버 간에 독립적인 전기구동시스템을 고정하는 공간을 형성함으로써, 전자부품의 장착이 더욱 컴팩트해진다. 또한 전원과 제어기가 각각 본체의 두 부분에 설치됨으로써, 두 개의 전원과 두 개의 제어기가 동시에 양 차륜의 허브모터를 제어할 수 있어서, 장치가 더욱 간단하고 배선이 간단하며, 공간을 절약할 수 있고, 차체 양측의 중량의 균형이 증대되며, 차체의 평형성이 증대된다. 또한, 본 발명의 차륜은 차체의 좌우양측 가장자리부에 위치되므로, 상대적으로 큰 차륜을 사용할 수 있고, 차륜을 저면커버의 저부에 장착할 수 있어서, 기존의 평형에 비해 운동행정 및 속도가 우수하다. 또한, 본 발명은 허브모터를 사용하고, 허브모터가 직접 차륜 내에 장착되므로, 전동 평형차의 구조가 더욱 컴팩트하고, 단일의 모터가 장착된 평형차에 비해, 공간을 절약하고, 장치가 작고 컴팩트해진다.

도 1은 본 발명의 분해사시도
도 2는 본 발명의 내부 구성도
도 3은 본 발명의 외관사시도
도 4는 본 발명의 횡단면도
도 5는 본 발명의 감응스위치의 구성도
도 6은 본 발명의 전기구동시스템의 회로원리의 개략도

이하에서 도면과 함께 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본원발명이 명확하게 이해될 수 있을 것이나, 이들 실시예는 본 발명의 일부의 실시예에 불과하며 전부의 실시예는 아니다. 본 발명의 실시예에 기초하여 이 분야의 통상전문가가 용이하게 수정 및 변경하여 달성되는 실시예들은 모두 본 발명의 보호범위에 속할 것이다.

본 발명의 도1 내지 도6에 도시된 전동 평형 이륜차는, 전동평형차(01)를 포함하고, 이 전동평형차(01)는 상면커버(1), 본체(2), 저면커버(3), 허브모터(4), 차륜(5)과 전기구동시스템을 포함하고, 상기 전기구동시스템은 제어기(13,14)와 센서모듈을 포함하고, 상기 제어기(13)와 제어기(14)의 내부에는 독립적인 저장유닛(C1)과 독립적인 교정유닛(C2)이 각각 설치되고, 상기 전기구동시시템은 본체(2)의 케이스 내부에 고정되고, 상기 제어기(13)와 제어기(14) 및 센서모듈은 본체(2) 내의 금속재 프레임상에 고정되고, 상기 제어기(13)와 제어기(14)의 입력단은 센서모듈과 전원(7)의 출력단에 각각 전기접속되고, 상기 전원(7)의 입력단과 충전단자(16)는 전기접속되고, 상기 제어기(13)와 제어기(14)는 각각 허브모터(4)에 전기접속되고, 상기 허브모터(4)는 각각 양 차륜(5) 내에 설치되고, 상기 상면커버(1)와 저면커버(3)는 서로 고정연결되고, 상기 본체(2)는 상면커버(1)와 저면커버(3) 사이에 고정설치되고, 또한 본체(2)와 상면커버(1) 및 저면커버(3)는 함께 본 발명의 전동평형차(01)의 프레임을 이루고, 상기 본체(2)의 좌우 양측가장자리에는 종방향으로 설치되는 허브모터(4)가 고정되고, 상기 본체(2)의 중간위치에는 회전기구(6)와 가요성 회전기구(6)가 회전하고, 상기 본체(2)의 대향하는 양단과 허브모터(4)는 고정연결되고, 또한 상기 본체(2)는 회전기구(6)를 통해 전동된다.

전동평형차(01)는 사용상태에서 저면커버(3)가 최하부에 위치되고, 상기 본체(2) 좌우양측 가장자리에는 종방향으로 설치되는 허브모터(4)가 고정되고, 상기 본체(2)의 중간위치에는 회전기구(6)가 가요성 회전구조에 의해 회전되며, 상기 본체(2)의 대향단에는 상기 허브모터(4)가 고정접속되어, 상기 본체(2)는 회전기구(6)를 통해 회전을 실현한다. 사용자가 본체(2) 위에 올라타면, 상기 허브모터(4)가 센서를 통해 본체(2)의 회전신호, 즉 사용자의 신체의 경사신호를 검출하여 회전을 수행한다.

허브모터(4)는 차륜내장모터라고도 칭하며, 허브 내에서 동력을 전달하므로, 다수의 전동부품을 줄일 수 있고, 평형차의 구조를 단순화시키며, 공간이용 효율을 높일 수 있고, 동시에 전동효율을 제고할 수 있다. 허브모터(4)는 단일차륜을 독립적으로 구동하므로, 좌우차륜(5)의 서로 다른 회동속도 및 나아가 반전(反轉)을 실현하여 무한궤도와 유사한 차동방향전환이 가능하고, 차량의 회전반경을 대폭 감소시키며, 특수상황에서거의 제자리에서의 방향전환이 가능하다. 본 전동 평형차는 또한 전기구동시스템을 포함하고, 이 전기구동시스템과 상기 허브모터(4)는 전기접속되고, 이 전기구동시스템은 본체(2)상에 고정되고, 이것은 전원(7)과 제어기(13)를 포함하여 상기 본체(2)상에 고정되고, 상기 제어기(13)는 전원(7)과 허브모터(4)에 전기접속되고, 상기 제어기(13)는 검출신호에 따라 대응하는 허브모터(4)를 제어하여 대응하는 차륜(5)의 회전을 구동하고, 양 제어기(13)와 제어기(14)는 동시에 양 허브모터(4)를 제어할 수 있고, 장치가 간단하고 배선이 간편하다. 또한 전원(7)과 제어기(13) 및 제어기(14)는 각각 차체의 양측 반부분에 설치되어, 공간을 절약할 수 있고, 전체 차체 구조를 컴팩트하게 제작할 수 있다. 차륜(5)은 허브모터(4)와, 바퀴몸체 및 타이어를 포함하고, 상기 허브모터는 바퀴몸체 내에 밀봉고정되고, 상기 타이어는 바퀴몸체의 둘레를 따라서 환형으로 설치된다.

또한, 상기 상면커버(1)는 서로 대칭적으로 설치되며 상호 회전되는 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)가 내부에서 서로 X자형태로 연결되고, 또한 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)의 최내측단의 위치에는 네 개의 표시판(15)이 설치되고, 또한 각각의 표시판(15) 상에는 보호작용을 하는 투명커버(17)가 설치되고, 이 표시판(15)은 각각 제어기(14)와 제어기(14)와 전기접속되고, 표시판(15)은 전동 평형차(01)의 동작상태를 표시하고, 상기 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)는 외측부서 각각 돌출연장되는 한 쌍이 원호상돌기(12)가 구비되고, 상기 원호상돌기(12)는 각각 양 차륜(5)의 상부에 위치되고, 또한 원호상돌기(12)는 차륜의 일부를 덮고, 상기 원호상돌기(12)의 폭은 차륜(5)의 폭보다 크고, 원호상돌기(12)의 중간에는 요홈(45)이 형성되고, 이 요홈45)의 일단에는 제3절개부(46)가 형성되고, 상기 요홈(45)의 내부에는 장식등(47)이 설치되고, 상기 장식등(47)은 순차적으로 요홈(45) 면에 고정접속되고, 상기 표시판 장식등(47)은 각각 제어기(47)와 제어기(14)에 전기접속되고, 상기 요홈(45)에는 장식띠나 완충띠가 설치될 수 있고, 상기 장식등(47)의 외부둘레에는 LED램프커버(48)가 설치되고, 상기 장식등(47)의 전원선은 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8) 일단의 제3절개부(46)를 뚫고 통과하고, 상기 LED램프커버(48) 양단에는 한 쌍의 걸림편(49)이 각각 형성되어, 상기 걸림편(49)과 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)의 요홈(45)의 양단의 제3절개부(46)와 서로 대응되고, 상기 LED램프커버(48)의 양단의 걸림편(49)이 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)의 대응하는 제3절개부(46)에 삽입되고, 이러한 구조로 인해 원호상돌기(12)가 주행시에 흙탕물이 차륜에 튀는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 동시에 매달린 물건(사용자가 착용하여 늘어진 허리띠 등)이 주행 중에 본의 아니게 차륜에 말려들어 사용자가 부상당할 가능성을 피할 수 있고, 평형차(01)의 안정성을 높일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 대하여 어떠한 한정을 하는 것은 아니다. 실제 적용시에는 각 표시판(15)상에는 투명커버(17)가 설치되어 표시판(15)을 보호하고, 전동평형차(01)의 서로 다른 패턴에 의해 좌회전, 우회전 등과 같은 상태를 서로 다른 LED램프를 점등시키고, 장식등(47)을 요홈면에 순차적으로 고정하는데, 고정방식은 한정되지 않으며, 본드부착이나 플라스틱용접 등이 가능하다. 평형차의 장식등(47)의 손상을 방지하기 위해, 장식등(47)의 둘레부에는 LED램프커버(48)를 설치하여 보호할 수 있다.

또한, 상기 저면커버(3)는 대향설치되고 상호 회전하는 제1저면커버(10)와 제2저면커버(11)를 포함하고, 상기 제1저면커버(10)와 제2저면커버(11)의 형상은 대체로 동일하고, 상기 제1저면커버(10)와 제2저면커버(11)는 내부에서 서로 X자형태로 연결되고, 본 실시예에서는 상기 저면커버(3) 위에 네 개의 표시판(15)이 설치되고, 이 표시판(15)은 각각 제어기(13)와 제어기(14)에 전기접속된다. 동일하게 제1저면커버(10)는 좌측 저면커버가 되고, 제2저면커버(11)는 우측 저면커버가 된다. 전동평형차(01)가 수평으로 180도 회전시에, 제1저면커버(10)는 우측 저면커버로 되고, 제2저면커버(11)는 좌측 저면커버로 변한다. 저면커버(3) 위에 설치된 네 개의 표시판(15)은 미관을 높임과 동시에 조명작용을 한다. 표시판(15)의 케이스는 투명하게 설치되어 빛을 투과시키고, 표시판(15)은 각각 제어기(13,14)와 전기접속되고, 제어기(13)와 제어기(14)의 제어하에 서로 다른 표시상태를 통해 전동평형차(01)의 주행상태를 표시하여 주변 사람들에 알려주어 사용의 안전성을 높인다. 예를 들면, 평형차(01)가 전진시에는 표시판(15)이 계속적으로 점등하고, 평형차(01)가 좌회전시에는 좌측의 표시판(15)이 점멸하거나 계속적으로 점등되고, 우측의 표시판(15)은 소등된다. 평형차(01)가 우회전시에는 우측표시판(15)이 점멸되거나 계속 점등되고, 좌측의 표시판(15)은 소등된다.

또한, 상기 전동평형차(01)는 두 개의 답판(18)을 포함하는데, 이 답판(18)은 각각 상면커버(1)와 본체(2)에 고정되고, 이 답판(18)의 상면에는 마찰요철문양(19)이 형성되어 마찰력을 높이고, 제1상면커버(90와 본체(2)에는 각각 제1절개부(20)가 형성되고, 제1상면커버(9)와 본체(2)는 제1절개부(20)와 대응하는 위치에 각각 오목부(21)가 형성되고, 상기 제1절개부(20)와 오목부(21)는 함께 답판오목부를 형성하고, 답판오목부는 제1절개부(20)와 오목부(21)가 결합되어 형성하는 저면과 측면을 구비한 수용공간을 이룬다. 이 제1절개부(20)는 상면커버(1)에 관통공을 형성하고, 오목부(21)는 본체(21)상에 막힌 요홈을 형성하며, 제1절개부(20)와 오목부(21)의 형상과 답판(18)은 서로 대응되어, 상기 답판(18)은 외향연장되는 탄성U자형 테두리를 구비하고, 탄성U자형 테두리의 개구면은 상면커버(1)를 형하고, 상기 상면커버(1)의 제1절개부(20)의 본체(2)를 향하는 면에는 돌출부가 형성되고, 이 돌출부와 탄성U자형테두리는 상호 대응된다.

상기 상면커버(1)와 본체(2)가 함께 설치될 때, 상기 돌출부는 U자형테두리부에 삽입되고, 상기 답판(18)이 상면커버(1)와 본체(2) 간에 위치설정되어, 평형차(01)가 쉽게 이탈되지 않으며, 탄성U자형 테두리가 상기 상면커버(1)에 밀봉접속되므로, 외부의 이물질이나 물방물이 평형차(01) 내부로 침입하지 않고, 평형차(010)의 밀봉성능이 강화되고, 상기 돌출부는 U자형테두리부에 고정된다.

또한, 상기 답판(01)은 상기 본체(2)에 근접하는 방향으로 연장되는 한 쌍의 터치돌기(22)을 포함하고, 이 본체(2)상에는 두 개의 터치돌기(22)와 대응되는 러버터치스위치(23)가 설치된다. 사용자가 답판(18)에 올라서지 않을 때에는, 상기 터치돌기(22)와 러버터치스위치(23)는 오프상태에 있고, 상기 허브모터(4)는 정지상태이며, 사용자가 답판(18)에 올라타면, 상기 터치돌기(22)와 러버터치스위치(23)가 결합상태가 되어 허브모터(4)가 동작기동상태가 되고, 사용자의 신체의 경사신호를 받게 된다. 사용시에 답판(18)에는 직접 사용자가 탑승하고, 본체(2)는 전체 평형차(01) 내부의 프레임을 이루고, 답판(18)을 통해 전달되는 사용자의 체중을 간접적으로 받아서, 본체(2)와 저면커버(3)간의 전자부품이 사옹자의 체중에 의해 가압되는 것을 피할 수 있다. 따라서 전체 전동평형차(01)의 구조가 견고하고 튼튼해지고, 그 내부의 전자부품을 보호할 수 있고, 전동평형차(01)의 운행이 더욱 안정적이고 수명을 연장할 수 있다. 본체(2)는 알루미늄합금으로 제작되어 그 강도가 높고 견고하다. 상면커버(1)와 저면커버(3)는 플라스틱으로 제조되어, 중량을 감소시킴과 동시에 차체에 도장 등이 용이하며, 이물질 부착방지 및 방수작용을 높일 수 있다. 기존의 전동평형차는 본체(2)가 구비되지 않아서, 내부의 전자부품이 직접 사용자의 하중을 받고, 평형차 주행시 발생되는 흔들림을 받아서, 쉽게 전원이 차단되는 현상이 발생되고, 사용자가 사용 중에 용이하게 넘어질 수 있다. 본 발명의 전동평형차(01)는 이러한 문제를 해결한다.

또한, 상기 회전기구(6)는 제1본체(25)와 제2본체(24)의 중간에 고정되고, 이 회전기구(6)는 한 개의 부싱(26), 두 개의 베어링(27) 및 두 개의 스프링(29)을 포함하고, 상기 부싱(26)의 양단은 각각 제1본체(25)와 제2본체(24)의 내측단에 고정되고, 이 부싱(26)은 상기 베어링(27)과 베어링(28) 사아에 설치되므로, 베어링(27)의 회전시에 마찰을 감소시킬 수 있다.

제1본체(25)와 제2본체(24)의 내향단에는 원통체(30)가 설치되고, 상기 부싱(26)과 베어링(27)이 외측에서 내측으로 스프링(29)을 거쳐 원통체(30)에 안착되고, 베어링(27)은 부싱(26) 위에서 스프링(29)을 통해 본체(2)에 고정된다. 회전기구(6)의 이러한 설치로 인해 전동평형차(01)의 양 차체가 자유롭게 상대적으로 회전할 수 있다.

또한, 제1본체(25)와 제2본체(24)간의 상대회전각도가 과도하게 커지는 것을 제한하기 위해, 전동평형차(01)는 위치규제부(31)를 포함하는데, 이 위치규제부(31)의 제2본체(24) 내의 길이는 제1본체(25) 내의 길이보다 길고, 상기 위치규제부(31)는 제1본체(25)와 제2본체(24)의 내측단부 사이에 위치되고, 이 위치규제부(31)는 베어링(27)과 평행하게 설치되거나, 제1본체(25)에 수직 또는 제2본체(24)의 회전방향으로 설치된다. 이 위치규제부(31)의 일단은 제1본체(25)에 위치되고, 타단은 제2본체(24) 내로 연장되어 진입하고, 상기 제2본체(24)는 위치규제부(31)와 대응하는 위치규제홈(32)을 구비한다. 제1본체(25)와 제2본체(24)가 상대적으로 회전할 때, 위치규제부(31)와 위치규제홈이 결합되고, 위치규제홈이 제1본체(25)와 제2본체(24)간의 최대 회전각도를 제한한다. 위치규제홈은 U자형상을 이룬다.

또한, 제어기(13)는 제1저면커버(10)와 제1본체(25) 사이에 설치되고, 제어기(14)는 제2저면커버(11)와 제2본체(24) 사이에 설치되며, 상기 전원(7)은 제1저면커버(10)와 제1본체(25) 사이에 고정되고, 제1저면커버(10)의 저부에는 경음기(44)가 설치되고, 이 경음기(44)는 각각 제어기(13)와 제어기제어판(14)과 전기 전기접속되고, 경음기(44)는 주행시에 장애물을 만나거나 회전시에 경보를 울리며, 블루투스를 이용하여 수신한 음악을 출력할 수 있다.

또한, 상기 전동평형차(01)는 연결부재(33)를 포함하는데, 이 연결부재(33)는 본체(2)와 차륜(5)을 연결하고, 연결부재(33)와 고정축을 고정연결한다. 본 실시예의 고정축은 중공축이고, 상기 허브모터(4)와 전기구동시스템을 전기접속하는 전선은 상기 고정축의 가운데를 통과한다. 연결부재(33)는 내부커버와 연결되는 연결프레임과, 차륜(5)과 연결되는 연결축을 포함하고, 연결프레임은 연결축 주위에 고정되고, 연결축는 차륜에 대하여 회전할 수 있고, 연결프레임과 연결축과의 사이에 둘레위치결정돌기가 설치된다. 이 둘레위치결정돌기구조는 연결축에 설치된 위치결정평면, 연결프레임상에 설치되고 위치결정평면과 상호맞물리는 위치결정면을 포함한다.

또한, 상기 센서모듈은 감응스위치(34), 자이로스코프(36) 및 가속독센서(35)를 포함하고, 기속도센서(35)와 자이로스코프(36)는 동일한 회로기판상에 설치되고, 이 회로기판은 본체(2)에 고정되며, 상기 감응스위치(36), 자이로스코프(36)과 가속도센서(35)는 각각 제어기(13)와 제어기(14)에 전기접속되고, 감응스위치(34)는 적외선센서로 이루어지고, 상기 전동평형차(01)는 차심지지대(37)를 포함하고, 상기 제어기(13)와 제어기(14)와 러버터치스위치(23), 전원(7)은 모두 차심지지대(37)에 고정되고, 이 차심지지대(37)는 고정나사로 본체(2)에 고정되고, 제어기(14)는 차심지지대(37)의 저부에 설치되고, 감응스위치(34)는 각각 차심지지대(37)의 회로기판에 설치되고, 또한 감응센서(34)는 차심지지대(37)의 양단에 근접된다. 실제 적용시에는 전체 장치의 내부 부품을 모듈화시키므로, 가속도센서(35)와 자이로스코프(36)는 동일한 회로기판에 설치되고, 또한 이 회로기판은 본체(2)에 고정되므로, 가속도센서(35)와 자이로스코프(36)는 실제 적용시에는 회로기판의 배면에 설치된다. 제어기(13)와 제어기(14)는 센서(35)로부터 입력된 검출신호에 의해 대응하는 허브모터(4)를 제어하여 대응하는 차륜(5)을 회전구동시킨다.

감응스위치(34)는 사용자가 전동평형차(01) 위에 탑승했는지 여부를 검출하여 시동을 개시하거나 멈추며, 제어기(13)와 제어기(14)는 감응스위치(34)의 검출신호(즉 시동 또는 정지신호)를 수신하여 허브모터(4)의 동작을 제어하고, 제어기(13)와 제어판(14)은 가속도센서(35)와 자이로스코프(36)의 검출신호를 수신하여 허브모터(4)의 상태를 변경할지를 제어한다.

제1실시예로서, 감응스위치(34)는 적외선센서를 사용하지만, 본 발명은 이에 국한되지 않는다. 본 실시예에서 상기 감응스위치(34)는 러버터치스위치(23)를 향하는 면에 개구부를 구비하고, 이 개구부에 대향하는 측벽에는 각각 적외선발광부와 수광부가 구분되어, 사용자가 답판(18)에 탑승하면, 상기 러버터치스위치(23)가 신장되어 상기 감응스위치(34)의개구부로 진입되고, 상기 차단부재가 적외선센서의 검출구역을 차단하여, 적외선센서가 이로 인해 작동개시된다. 제어기(13)와 제어기(14)는 감응스위치(34)가 출력한 시동신호를 수신하여, 허브모터(4)의 동작을 개시한다. 본 실시예의 전기평형차(01)는 답판(18)의 탑승을 검출한 후 자동평형을 실현한다. 가속도센서(35)와 자이로스코프(36)는 함께 평형차(010)의 운동상태, 예를 들면 평형차(010의 가속도와 각가속도 등을 검출한다. 제어기(13)와 제어기(14)는 가속도센서(35)와 자이로스코프(36)로부터의 검출신호에 따라 허브모터(4)를 구동하고, 이로써 평형차(01)가 방향이나 속도를 변경할지를 판단한다.

전체 장치의 전자부품의 설치를 모듈화시켜서 조립, 배선 및 사후유지보수를 용이하게 하기 위해, 상기 차심지대(37)는 고정나사로 본체(2)에 고정하고, 제어판(14)은 차심지지대(37)의 저부에 설치하고, 상기 센서의 감응스위치(34)는 각각 차심지지대(37)와 제어기(14) 상에 설치되고, 또한 센서의 감응스위치(34)는 차심지지대(37)의 양단에 근접하게 설치되어, 감응스위치(34)가 답판(18)의 터치돌기(22)와 대응되도록 한다. 실제 적용시에는 사용자는 다리의 힘을 이용하여 차체의 일부분 또는 양 부분을 함께 비틀고, 나아가 센서에서 출력한 검출신호를 제어기(13)와 제어기(14)로 전달하여, 제어기(13)와 제어기(14)는 내부 제어프로그램에 따라 개별적으로 허브모터(4)를 운전시키고, 나아가 사용자가 방향전환, 전진 또는 후진하게 하여, 다리에 의한 제어를 실현하여, 사용이 더욱 편리하고 제어가 신속하게 된다. 사용자가 용이하게 휴대하도록 하기 위해, 본 실시예의 평형차(01)의 손잡이(38)를 구비하고 이 손잡이(38)의 표면에는 마찰요철문양(42)이 구비되어 마찰력을 증대시킨다. 손잡이(38)를 고정하기 위해, 제1상면커버(9)와 본체(2)는 각각 제2절개부(43)를 구비하고, 제1상면커버(9)와 제2본체(2)는 제2절개부(43)의 대응위치에 각각 통공을 구비하여, 이로써 손잡이 양단을 삽입설치할 수 있다. 실제 적용시에는 제2절개부(43)를 상면커버(1)상의 통공으로 하여, 제2절개부(43)와 손잡이(38)의 양단을 상호 대응시킨다.

또한, 상기 전동평형차(01)는 손잡이(38)를 포함하고, 이 손잡이(38)의 양단은 각각 스프링(40)과 스프링고정편(41)을 지나 나사(39)로 상면커버(1)와 본체(2) 내에 고정되고, 이 손잡이(38)의 표면에는 마찰요철문양(42)이 형성되고, 제1상면커버(9)와 본체(2)는 각각 손잡이(38)를 고정하는 제2절개부(43)를 형성하고, 제2상면커버(9)와 제2본체(2)는 제2절개부(43)에 대응하는 위치에 각각 통공이 형성된다.

요약하면, 본 발명은 독특하게 전동 평형차의 상면커버(1)와 저면커버(3) 사이에 본체(2)를 설치하여, 전동 평형차(01)의 전체 구조가 더욱 견고해지고, 동시에 차체 내부의 전자부품에 대한 보호가 강화된다. 또한 본체(2)와 저면커버(3) 사이에 전기구동시스템을 고정하는 공간을 형성하여, 전자부품의 설치가 더욱 컴팩트하게 된다. 또한 전원(7)과 제어기(13)를 각각 차체의 양 부분 내에 분리설치하여, 양 전원(7)과 제어기(13) 및 제어기(14)가 개별적으로 양 허브모터(4)를 동시에 제어할 수 있어, 장치가 간단하고, 배선이 편리하며, 공간을 절약할 수 있고, 또한 차체 양측의 중량의 균형이 증대되고, 차체의 자체 평형성이 증대된다. 본 발명의 차륜(5)은 본체의 좌우 양측의 가장자리부에 위치하여, 상대적으로 큰 차륜(5)을 사용할 수 있어서, 차륜(5)을 저면커버(3)의 저부에 설치하는 기존의 평형차에 비해, 주행행정 및 속도가 현저하게 향상된다. 또한 본 발명은 허브모터(4)를 채용하되, 이 허브모터(4)를 직접 차륜(5) 내에 설치함으로써, 전동평형차의 구조가 더욱 컴팩트하고, 모터가 독립적으로 설치된 평형차에 비해, 설치공간을 절약하고, 장치의 전체 크기를 줄이고 컴팩트하게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 설명을 위해 예시적으로 제시된 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 전술한 실시예에 관한 설명으로부터 여러 가지 수정과 변형이 가능하고, 또한 그 기술 구성의 일부에 대하여 균등적 치환이 가능할 것이며, 이 모든 것들은 본 발명의 기술사상의 범위에 속할 것이다.

Claims (10)

1. 전동 평형 이륜차에 있어서, 이 전동 평형 이륜차(01)는 상면커버(1), 본체(2), 저면커버(3), 허브모터(4), 차륜(5), 및 전기구동시스템을 포함하고, 상기 전기구동시스템은 좌측제어기(13), 우측제어기(14) 및 센서모듈을 포함하고, 상기 좌측제어기(13)와 우측제어기(14)의 내부에는 독립저장유닛(C1) 및 독립교정유닛(C2)이 구비되고, 전기구동시스템은 본체(2)의 케이스 내부에 고정되며, 상기 좌우측 제어기(13,14) 및 센서모듈은 본체(2) 내부의 금속재 차체프레임에 고정되며, 상기 우측제어기(14)와 좌측제어기(13)의 입력단은 센서모듈과 전원(7)의 출력단에 전기접속되며, 상기 전원(7)의 출력단과 충전단자(16)가 전기접속되며, 상기 좌측제어기(13)와 우측제어기(14)는 각각 허브모터(4)에 전기접속되며, 상기 허브모터(4)는 각각 양 차륜(5) 내에 설치되고, 상기 상면커버(1)와 저면커버(3)는 서로 고정연결되고, 본체(2)는 상면커버(1)와 저면커버(3) 사이에 고정되고, 또한 본체(2)와 상면커버(1) 및 저면커버(3)는 함께 전동 평형차의 프레임을 구성하고, 상기 본체(2)의 좌우 양측 가장자리에는 종방향으로 설치된 허브모터(4)가 고정되고, 상기 본체(2)의 중간에는 회전기구(6)가 장착되고, 상기 본체(2)의 대향단에는 허브모터(4)가 고정연결되고, 또한 본체(2)와 회전기구(6)가 구동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상면커버(1)는 서로 대칭적으로 설치되고 상호 회전가능한 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)를 포함하고, 상기 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)의 형상은 서로 동일하고, 상기 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)는 내부에서 X자형상으로 서로 연결되고, 또한 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)의 최내측단부에는 4개의 표시판(15)이 구비된다. 각 표시판(15)상에는 보호작용을 하는 투명커버(17)가 설치되고, 상기 표시판(15)은 각각 좌측제어(13)기 및 우측제어기(14)와 전기접속되고, 상기 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)는 외측부에 각각 원호상돌기(12)가 돌출형성되고, 상기 원호상돌기(12)는 각각 양 차륜(5)의 상부에 위치되고, 이 원호상돌기(12)는 차륜(5)을 부분적으로 덮으며, 이 원호상돌기(12)의 폭은 차륜(5)의 폭보다 크고, 원호상돌기(12)의 중간에는 요홈(45)이 형성되고, 이 요홈(45)의 일단에는 제3절개부가 형성되고, 이 요홈(45)의 내부에는 장식등(47)이 장착되고, 상기 장식등(47)은 순차적으로 요홈(45) 내면에 부착되고, 장식등(47)은 각각 제어기(13)와 제어기(15)에 전기접속되고, 상기 요홈(45)에는 또한 장식띠나 완충띠가 구비될 수 있고, 상기 장식등(47)의 둘레부에는 LED램프커버(48)가 배치되고, 상기 장식등(47)의 전원선이 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8) 일단의 제3절개부(46)를 지나고, 상기 LED램프커버(48)의 양단에는 두 개의 걸림편(49)이 형성되고, 이 걸림편(49)과 제1상면커버(9) 및 제2상면커버(8)의 요홈(45) 양단의 제3절개부(46)가 서로 대응되고, 상기 LED램프커버(48) 양단의 걸림편(49)이 제1상면커버(9)와 제2상면커버(8)에 대응하는 제3절개부(46)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전동평형 이륜차(01)는 두 개의 답판(18)을 포함하고, 상기 답판(18)은 각각 상면커버(1)와 본체(2)에 고정되고, 상기 답판(18)의 상면에는 마찰요철문양(19)이 형성되고, 상기 제1상면커버(1)와 본체(2)는 각각 제1절개부(20)를 포함하고, 제1상면커버(1)와 본체(2)는 제1절개부(20)와 대응하는 위치에 각각 오목부(21)가 형성되고, 상기 제1절개부(20)와 상기 오목부(21)는 상호 결합되어 답판오목부를 형성하고, 답판오목부는 제1절개부와 오목부(21)가 결합되어 일체로 형성되는 저면과 측면을 구비한 수용공간을 형성하고, 상기 제1절개부(20)는 상면커버(1)상에 관통공을 형성하고, 상기 오목부(21)는 본체(2)상에 막힌 구멍을 형성하고, 제1절개부(20)와 오목부(21)의 형상과 답판(18)과 상호 짝을 이루고, 상기 답판(18)은 외향연장되는 탄성U자형 테두리를 구비하고, 탄성U자형 테두리의 개구부는 상면커버(1)로 개방되고, 상기 상면커버(1)의 제1절개부(20) 일측은 본체를 향하여 돌출연장되는 돌출부를 형성하고, 돌출부와 탄성U자형 테두리는 서로 대응되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 답판(18)은 본체(2)쪽으로 연장되는 한 쌍의 터치돌기(22)를 포함하고, 상기 본체(2)상에는 상기 터치돌기(22)와 대응되는 러버터치스위치(23)가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 회전기구(6)는 제1본(25)체와 제2본체(24)의 중간에 고정되고, 상기 회전기구(6)는 하나의 부싱(26), 한 쌍의 베어링(27,28) 및 한 쌍의 클램프스프링(29)을 포함하고, 상기 부싱(26)의 양단은 각각 제1본체(25) 및 제2본체(24)의 내측단에 고정되고, 상기 부싱(26)은 상기 베어링(27)과 베어링(28) 사이에 설치되고, 제1본체(25)와 제2본체(24)는 내측단부에 원통체(30)가 설치되고, 상기 부싱(26)과 베어링(27)은 외측에서 내측으로 클램프스프링(29)에 의해 원통체(30) 내에 안착되고, 상기 베어링(27)은 부싱(26)에 고정되고 클램프스프링(29)에 의해 본체(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 전동 평형 이륜차(01)는 또한 위치규제부(31)를 포함하고, 이 위치규제부(31)는 제1본체(25) 및 제2본체(24)의 내측단부 사이에 위치되고, 상기 위치규제부(31)의 일단은 제1본체(25)상에 위치되고, 위치규제부(31)의 타단은 제2본체(24) 내로 연장삽입되고, 상기 제2본체(24)는 위치규제부(31)와 대응되는 위치규제홈(32)이 설치되고, 또한 위치규제부(31)의 제2본체(24) 내의 길이는 제1본체(25) 내의 길이보다 길고, 상기 위치규제부(31)는 베어링(27)에 평행하게 설치되거나 또는 제1본체(25)와 제2본체(24)의 회전방향에 수직으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 좌측제어기(13)는 제1저면커버(10)와 제1본체(25) 사이에 설치되고, 상기 우측제어기(14)는 제2저면커버(11)와 제2본체(24) 사이에 설치되고, 상기 전원(7)은 제1저면커버(10)와 제1본체(25) 사이에 설치되고, 상기 제1저면커버(10)의 저부에는 경음기(44)를 구비하고, 상기 경음기(44)는 각각 좌측제어기(13)와 우측제어기(14)에 전기접속되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 전동 평형차이륜차(01)는 연결부재를 포함하고, 이 연결부재(33)는 본체(2)와 차륜(5)에 연결되고, 또한 연결부재(33)는 고정축에 고정연결되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
9. 제 1 항에 있어서, 상기 센서모듈은 감응스위치(34), 자이로스코프(36) 및 가속도센서(35)를 포함하고, 상기 가속도센서(35)와 자이로스코프(36)는 동일한 회로기판상에 설치되고, 회로기판은 본체(2)에 고정되며, 상기 감응스위치(34), 자이로스코프(36) 및 가속도센서(35)는 각각 좌우측 제어기(13,14)와 전기접속되고, 상기 감응스위치(34)는 적외선센서로 구성되고, 상기 전동 평형 이륜차(01)는 또한 차심지지대(37)를 포함하고, 상기 좌측제어기(13), 우측제어기(14), 러버터치스위치(23)와 전원(7)은 각각 차심지지대(37)에 고정되고, 상기 차심지지대(37)는 나사를 통해 본체(2)에 고정되고, 상기 좌측제어판(13)과 우측제어판(14)은 차심지지대(37)의 저부에 설치되고, 상기 감응스위치(34)는 각각 차심지지대(37)의 회로기판상에 설치되고 상기 감응스위치(34)는 차심지지대의 양단에 근접되는 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.
   
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전동 평형 이륜차(01)는 하나의 손잡이(38)를 포함하고, 이 손잡이(38)의 양단은 각각 스프링(40)과 스프링고정편(41)을 통해 나사(39)로 상면커버(1)와 본체(2) 내에 삽입고정되고, 상기 손잡이(38)의 표면에는 마찰요철문양(42)이 구비되고, 상기 제1상면커버와(9) 본체(2)는 각각 손잡이 고정용 제2절개부(43)가 형성되고, 상기 제1상면커버(9)와 제2본체(2)는 제2절개부(42)에 대응하는 위치에 각각 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 전동 평형 이륜차.

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