KR20180077934A - 전동 주행장치 - Google Patents

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KR20180077934A
KR20180077934A KR1020160182826A KR20160182826A KR20180077934A KR 20180077934 A KR20180077934 A KR 20180077934A KR 1020160182826 A KR1020160182826 A KR 1020160182826A KR 20160182826 A KR20160182826 A KR 20160182826A KR 20180077934 A KR20180077934 A KR 20180077934A
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shock absorber
auxiliary
pedal
wheel
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KR1020160182826A
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김호중
임용진
허성진
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인베니아 주식회사
주식회사 디디고
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Abstract

본 발명에 따른 전동 주행장치는 내부에 동력을 발생시키는 전기 구동모터가 수용되며 사용자가 탑승 가능하게 형성된 하우징, 하우징에 배치되어 전기 구동모터로부터 제공된 구동력에 의해 회전 운동되는 주행바퀴, 주행바퀴를 사이에 두고 한 쌍으로 배치되며 사용자의 탑승 시 탑승된 사용자의 양발을 지지하는 페달(pedal) 및 한 쌍의 페달에 대해 대응 배치되며 주행바퀴의 주행 시 노면 상에 접촉되어 회전 운동되는 보조바퀴를 갖는 보조 주행유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 사용자가 주행할 때 주행바퀴의 양측에 배치되는 보조 주행유닛에 의해 주행 방향의 좌우 방향으로 쓰러짐을 방지할 수 있으므로, 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

Description

전동 주행장치{ELECTRIC POWERED DRIVING DEVICE}
본 발명은 전동 주행장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행바퀴와 보조바퀴를 가지고 전기모터로부터 제공된 구동력에 의해 주행할 수 있는 전동 주행장치에 관한 것이다.
근래에 들어 다양한 종류와 방식의 1인용 전동 주행장치가 근거리 이동 수단으로 등장하고 있는 추세이다. 예를 들어, 전동 킥보드, 전동 자전거 및 외륜을 갖는 전동 주행장치가 점차적으로 증가하고 사용되는 추세이다. 여기서, 외륜을 갖는 전동 주행장치는 전동 킥보드와 전동 자전거와 달리 하나의 주행바퀴만으로 주행이 가능하여 매우 가벼운 중량으로 제작될 수 있음에 따라 사용자가 손쉽게 휴대할 수 있는 장점이 있다.
이러한 외륜을 갖는 전동 주행장치는 외륜의 주행바퀴, 주행바퀴를 수용하는 하우징, 주행바퀴에 구동력을 제공하는 전기 구동모터 및 사용자가 탑승되는 페달(pedal)로 구성된다.
한편, 외륜을 갖는 전동 주행장치의 주행 방식은 탑승자의 신체 움직임에 따른 중량 변환, 즉 탑승자의 무게 중심 이동을 센서가 감지하여 조향이 이루어진다.
그런뎅, 종래의 외륜을 갖는 전동 주행장치는 탑승자의 무게 중심 이동에 따라 조향이 이루어짐에 따라 익숙하지 않은 사용자는 조향의 어려움을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 조향 시 탑승자가 외륜 주행바퀴의 회전축선 방향으로 쓰러질 수 있는 문제점이 있다.
또한, 종래의 외륜을 갖는 전동 주행장치는 하나의 주행바퀴를 이용하여 주행함에 따라 노면 상의 요철에 따라 탑승자에게 진동 또는 충격을 제공할 수 있으므로 승차감을 저해하는 문제점도 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1651790호; 손잡이가 구비된 1인 기립식 외륜 전동차
본 발명의 목적은 주행 안정성을 확보할 수 있도록 구조가 개선된 전동 주행장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 주행 시 노면으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠할 수 있도록 구조가 개선된 전동 주행장치도 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 내부에 동력을 발생시키는 전기 구동모터가 수용되며 사용자가 탑승 가능하게 형성된 하우징과, 상기 하우징에 배치되어 상기 전기 구동모터로부터 제공된 구동력에 의해 회전 운동되는 주행바퀴와, 상기 주행바퀴를 사이에 두고 한 쌍으로 배치되며 사용자의 탑승 시 탑승된 사용자의 양발을 지지하는 페달(pedal)과, 한 쌍의 상기 페달에 대해 대응 배치되며 상기 주행바퀴의 주행 시 노면 상에 접촉되어 회전 운동되는 보조바퀴를 갖는 보조 주행유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
여기서, 상기 보조 주행유닛은 주행 시 노면 상의 요철에 따라 노면으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠할 수 있다.
상기 보조바퀴는 상기 주행바퀴의 주행선에 대해 평행한 주행선을 가질 수 있다.
한편, 상기 보조 주행유닛은 상기 보조바퀴와 연결되어 상기 보조바퀴의 회전 운동에 대한 회전축선을 형성하는 제 1쇽 업쇼버(shock absorber)와, 상기 페달에 연결되고 상기 보조바퀴의 회전축선에 대해 가로 방향으로 상기 제 1쇽 업쇼버가 회전 운동되는 회전축선을 가지고 상기 제 1쇽 업쇼버와 연결되는 제 2쇽 업쇼버와, 상기 제 1쇽 업쇼버와 상기 제 2쇽 업쇼버 사이를 상호 연결하며 상기 제 1쇽 업쇼버와 상기 제 2쇽 업쇼버가 상대 회전 운동되는 회전축선과 동일 방향의 회전축선을 가지고 상기 제 1쇽 업쇼버의 회전 운동에 연동되어 회전 운동되는 요크(yoke)를 더 포함할 수 있다.
상기 요크에 배치되며 상기 제 1쇽 업쇼버의 회전 운동에 따라 상기 제 2쇽 업쇼버로 제공되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠하는 댐퍼(damper)를 더 포함할 수 있다.
상기 댐퍼는 코일 스프링을 포함할 수 있다.
상기 보조 주행유닛은 상기 페달과 상기 제 2쇽 업쇼버를 상호 연결하며 상기 페달의 하부면으로부터 상기 하우징에 인접한 상기 페달의 측면까지 연장되어 상기 페달에 대해 선택적으로 탈부착 가능하도록 상기 페달에 억지끼움 결합되는 탈부착부를 더 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 전동 주행장치의 효과들은 다음과 같다.
첫째, 사용자가 주행할 때 주행바퀴의 양측에 배치되는 보조 주행유닛에 의해 주행 방향의 좌우 방향으로 쓰러짐을 방지할 수 있으므로, 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 보조 주행유닛의 설치에 의해 주행 시 노면 상의 요철을 통과할 때 요철로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠할 수 있으므로, 주행 중 사용자의 승차감을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 전동 주행장치의 정면도,
도 3은 도 2에 도시된 전동 주행장치에 사용자가 탑승된 상태의 정면도,
도 4는 도 1에 도시된 보조 주행유닛의 분해 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 보조 주행유닛의 결합 사시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치에 사용자가 탑승된 상태의 도 5에 도시된 보조 주행유닛의 정면도,
도 7 도 6에 도시된 보조 주행유닛의 작동 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치의 전기 구동모터와 전기 구동모터에 전력을 제공하는 배터리는 도 1 내지 도 7에서 미도시 되어 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치의 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 전동 주행장치의 정면도, 그리고 도 3은 도 2에 도시된 전동 주행장치에 사용자가 탑승된 상태의 정면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치(10)는 하우징(100), 주행바퀴(300), 페달(pedal)(500) 및 보조 주행유닛(700)을 포함한다.
하우징(100)은 주행바퀴(300)를 수용할 수 있도록 주행바퀴(300) 형상에 대응되는 형상을 갖는다. 하우징(100)의 하부에는 주행바퀴(300)가 노출될 수 있도록 개구 영역이 형성된다. 하우징(100)의 내부에는 주행바퀴(300) 이외에도 상술한 전기 구동모터 및 배터리가 수용된다. 배터리는 설계에 따라 하우징(100) 내부에 대해 탈부착 가능할 수 있도록 배치된다. 하우징(100)의 상부에는 필요에 따라 사용자가 전동 주행장치(10)를 이동시킬 수 있도록 손잡이(미도시)가 배치될 수 있다.
주행바퀴(300)는 하우징(100)에 배치되어 전기 구동모터로부터 제공된 구동력에 의해 회전 운동된다. 주행바퀴(300)의 대부분 영역은 하우징(100)에 수용되고 노면(RS)에 접촉되는 영역, 즉 주행바퀴(300)의 주행 영역은 하우징(100)의 개구 영역에 노출된다. 주행바퀴(300)는 공지된 일반적인 바퀴와 같이 타이어와 휠로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 구성을 가질 수 있다.
페달(500)은 주행바퀴(300)를 사이에 두고 한 쌍으로 배치되어 사용자의 탑승 시 탑승된 사용자의 양발을 지지한다. 페달(500)은 실질적으로 하우징(100)의 양측에 배치되어 탑승자의 양발을 지지한다. 즉, 페달(500)은 주행바퀴(300)의 회전축선 방향을 따라 하우징(100)의 양측에 배치된다. 그리고, 페달(500)은 하우징(100)의 양측에 대해 회전 가능하게 배치된다. 예를 들어, 페달(500)은 전동 주행장치(10)의 이동 또는 전동 주행장치(10)의 보관 시 공간 절약을 위한 보관위치와 전동 주행장치(10)의 주행 시 탑승자의 양발을 지지하는 주행위치 사이에서 회전 운동된다.
다음으로 도 4는 도 1에 도시된 보조 주행유닛의 분해 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 보조 주행유닛의 결합 사시도, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치에 사용자가 탑승된 상태의 도 5에 도시된 보조 주행유닛의 정면도, 그리고 도 7 도 6에 도시된 보조 주행유닛의 작동 정면도이다.
보조 주행유닛(700)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 보조바퀴(710), 제 1쇽 업쇼버(shock absorber)(730), 제 2쇽 업쇼버(740) 및 요크(yoke)(760)를 포함한다. 또한, 보조 주행유닛(700)은 댐퍼(damper)(780) 및 탈부착부(790)를 더 포함한다. 보조 주행유닛(700)은 하우징(100)의 양측에 배치된 한 쌍의 페달(500)에 탈부착 가능하도록 한 쌍으로 배치되어 주행바퀴(300)의 주행 방향의 가로 방향으로의 주행 안정성을 향상시킨다.
여기서, 보조 주행유닛(700)의 보조바퀴(710)는 주행바퀴(300)와 함께 노면(RS) 상에 회전 운동 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치(10)는 주행 시 주행바퀴(300)와 한 쌍의 보조바퀴(710)에 의해 노면(RS) 상에 3개의 주행선을 형성한다. 보조 주행유닛(700)은 주행 시 노면(RS) 상의 요철(IR)에 따라 주행바퀴(300)의 주행 방향에 대한 가로 방향으로 노면(RS)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠한다.
보조바퀴(710)는 주행 시 주행바퀴(300)와 함께 노면(RS) 상에 동시에 접촉되어 주행바퀴(300)와 함께 주행선을 형성한다. 즉, 보조바퀴(710)는 주행바퀴(300)의 주행선에 대해 평행한 주행선을 가지고 주행바퀴(300)와 함께 노면(RS) 상에서 회전 운동된다.
반면, 보조바퀴(710)는 전동 주행장치(10)이 비주행시에는 노면(RS)으로부터 이격되어 있다. 상세하게 보조바퀴(710)는 탑승자가 페달(500)에 탑승될 때 탑승자의 무게에 의해 노면(RS)에 접촉하게 된다. 보조바퀴(710)는 주행바퀴(300)의 주행성능을 보조하는 역할로서, 주행바퀴(300)의 지름 보다는 작은 지름을 갖는다. 물론, 보조바퀴(710)도 주행바퀴(300)와 같이 타이어와 휠로 구성된다.
제 1쇽 업쇼버(730)는 보조바퀴(710)에 연결되어 보조바퀴(710)의 회전 운동에 대한 회전축선을 형성한다. 제 1쇽 업쇼버(730)는 제 2쇽 업쇼버(740) 및 요크(760)에 대해 상호 회전 운동된다. 제 1쇽 업쇼버(730)는 노면(RS) 상의 요철(IR)에 따라 회전 운동된다.
제 2쇽 업쇼버(740)는 페달(500)에 연결되고 보조바퀴(710)의 회전축선에 대해 가로 방향으로 제 1쇽 업쇼버(730)가 회전 운동되는 회전축선을 가지고 제 1쇽 업쇼버(730)와 연결된다. 제 2쇽 업쇼버(740)는 몸체(742), 제 1샤프트(744) 및 제 2샤프트(746)를 포함한다.
몸체(742)는 제 2쇽 업쇼버(740)의 외관을 형성한다. 몸체(742)는 제 1쇽 업쇼버(730), 요크(760) 및 탈부착부(790)와 연결된다. 제 1샤프트(744)는 제 1쇽 업쇼버(730)와 제 2쇽 업쇼버(740)가 상대 회전 운동 가능하도록 제 1쇽 업쇼버(730)와 제 2쇽 업쇼버(740)를 상호 연결하여 제 1쇽 업쇼버(730)의 회전축선을 형성한다. 제 2샤프트(746)는 제 2쇽 업쇼버(740)와 요크(760)가 상대 회전 운동 가능하도록 제 2쇽 업쇼버(740)와 요크(760)를 상호 연결하여 요크(760)의 회전축선을 형성한다.
요크(760)는 제 1쇽 업쇼버(730)와 제 2쇽 업쇼버(740) 사이를 상호 연결한다. 요크(760)는 보조바퀴(710)와 제 2쇽 업쇼버(740)의 몸체(742)에 대해 일정 간격을 두고 제 1쇽 업쇼버(730)의 회전축선의 가로 방향으로 배치되어 제 1쇽 업쇼버(730)와 제 2쇽 업쇼버(740)를 상호 연결한다. 상세하게 요크(760)는 제 1쇽 업쇼버(730)와 제 2쇽 업쇼버(740)가 상대 회전 운동되는 회전축선과 동일 방향의 회전축선을 가지고 제 1쇽 업쇼버(730)의 회전 운동에 연동되어 회전 운동된다. 요크(760)는 요크 몸체(762)와 요크 샤프트(764)를 포함한다.
요크 몸체(762)는 제 1쇽 업쇼버(730)와 상대 회전 운동 가능하고, 제 2쇽 업쇼버(740)와 상대 회전 운동 가능하도록 배치된다. 즉, 요크 몸체(762)의 일측은 제 1쇽 업쇼버(730)에 회전 가능하도록 연결되고, 타측은 제 2쇽 업쇼버(740)에 회전 가능하도록 연결된다. 요크 샤프트(764)는 제 1쇽 업쇼버(730)와 요크 몸체(762)가 상대 회전 운동 가능하도록 제 1쇽 업쇼버(730)와 요크 몸체(762)를 상호 연결하여 회전축선을 형성한다.
댐퍼(780)는 요크(760)에 배치되며 제 1쇽 업쇼버(730)의 회전 운동에 따라 제 2쇽 업쇼버(740)로 제공되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠한다. 댐퍼(780)는 코일 스프링으로 사용된다. 상세하게 댐퍼(780)는 코일 스프링 중 인장 스프링으로 사용되며, 제 1쇽 업쇼버(730)와 요크(760)의 상대 회전 운동에 따라 제 2쇽 업쇼버(740)로 전달되는 진동 또는 충격에 대해 탄성력을 제공하여 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠한다.
탈부착부(790)는 페달(500)과 제 2쇽 업쇼버(740)를 상호 연결한다. 탈부착부(790)는 페달(500)의 하부면으로부터 하우징(100)에 인접한 페달(500)의 측면까지 연장되어 페달(500)에 대해 선택적으로 탈부착 가능하도록 페달에 억지끼움 결합된다. 즉, 탈부착부는 보조 주행유닛이 선택적으로 페달(500)에 부착되도록 페달(500)과 보조 주행유닛(700)을 상호 연결하는 역할을 한다. 탈부착부(790)는 페달(500)에 억지끼움 결합되는 결합부(792) 및 결합부(792)를 제 2쇽 업쇼버(740)의 몸체(742)에 결합시키는 결합부재(794)를 포함한다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 실시 예에 따른 전동 주행장치(10)의 작동 과정을 도 3, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보조 주행유닛(700)이 한 쌍의 페달(500)에 각각 부착된다. 사용자의 양발이 페달(500)에 안착되면 노면(RS)에 대한 지지선은 주행바퀴(300)와 한 쌍의 보조바퀴(710)에 의해, 즉 3개의 지지선이 형성된다.
전동 주행장치(10)의 탑승자가 주행을 시작하면 주행바퀴(300) 및 한 쌍의 보조바퀴(710)에 따라 노면(RS) 상에 3개의 주행선이 형성되며, 보조 주행유닛(700)에 의해 전동 주행장치(10)의 주행 중 좌우 방향으로 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 보조 주행유닛(700)은 제 1쇽 업쇼버(730), 제 2쇽 업쇼버(740), 요크(760) 및 댐퍼(780)를 포함한다. 이러한 보조 주행유닛(700)은 주행 중 노면(RS) 상의 요철(IR)에 접촉했을 때 제 1쇽 업쇼버(730), 제 2쇽 업쇼버(740) 및 요크(760)의 상대 회전 운동과 함께 댐퍼(780)의 댐핑이 발생하므로 페달(500)로 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠할 수 있다.
이에, 사용자가 주행할 때 주행바퀴의 양측에 배치되는 보조 주행유닛에 의해 주행 방향의 좌우 방향으로 쓰러짐을 방지할 수 있으므로, 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 보조 주행유닛의 설치에 의해 주행 시 노면 상의 요철을 통과할 때 요철로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠할 수 있으므로, 주행 중 사용자의 승차감을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 전동 주행장치 100: 하우징
300: 주행바퀴 500: 페달
700: 보조 주행유닛 710: 보조바퀴
730: 제 1쇽 업쇼버(shock absorber)
740: 제 2쇽 업쇼버 760: 요크(yoke)
780: 댐퍼(damper) 790: 탈부착부

Claims (7)

  1. 내부에 동력을 발생시키는 전기 구동모터가 수용되며, 사용자가 탑승 가능하게 형성된 하우징과;
    상기 하우징에 배치되어, 상기 전기 구동모터로부터 제공된 구동력에 의해 회전 운동되는 주행바퀴와;
    상기 주행바퀴를 사이에 두고 한 쌍으로 배치되며, 사용자의 탑승 시 탑승된 사용자의 양발을 지지하는 페달(pedal)과;
    한 쌍의 상기 페달에 대해 대응 배치되며, 상기 주행바퀴의 주행 시 노면 상에 접촉되어 회전 운동되는 보조바퀴를 갖는 보조 주행유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보조 주행유닛은 주행 시 노면 상의 요철에 따라 노면으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 보조바퀴는 상기 주행바퀴의 주행선에 대해 평행한 주행선을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보조 주행유닛은,
    상기 보조바퀴와 연결되어, 상기 보조바퀴의 회전 운동에 대한 회전축선을 형성하는 제 1쇽 업쇼버(shock absorber)와;
    상기 페달에 연결되고 , 상기 보조바퀴의 회전축선에 대해 가로 방향으로 상기 제 1쇽 업쇼버가 회전 운동되는 회전축선을 가지고 상기 제 1쇽 업쇼버와 연결되는 제 2쇽 업쇼버와;
    상기 제 1쇽 업쇼버와 상기 제 2쇽 업쇼버 사이를 상호 연결하며, 상기 제 1쇽 업쇼버와 상기 제 2쇽 업쇼버가 상대 회전 운동되는 회전축선과 동일 방향의 회전축선을 가지고 상기 제 1쇽 업쇼버의 회전 운동에 연동되어 회전 운동되는 요크(yoke)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 요크에 배치되며, 상기 제 1쇽 업쇼버의 회전 운동에 따라 상기 제 2쇽 업쇼버로 제공되는 진동 또는 충격을 흡수 또는 감쇠하는 댐퍼(damper)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 댐퍼는 코일 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 보조 주행유닛은,
    상기 페달과 상기 제 2쇽 업쇼버를 상호 연결하며, 상기 페달의 하부면으로부터 상기 하우징에 인접한 상기 페달의 측면까지 연장되어 상기 페달에 대해 선택적으로 탈부착 가능하도록 상기 페달에 억지끼움 결합되는 탈부착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 주행장치.
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