KR20200128268A - 모빌리티 장치의 틸팅 구조 및 이를 포함한 모빌리티 장치 - Google Patents

Abstract

베이스 프레임; 베이스 프레임의 양측 전방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 전륜이동기어를 통하여 베이스 프레임에 결합된 전륜프레임; 베이스 프레임의 상부에서 베이스 프레임에 고정된 회전중심을 기준으로 양측방으로 회전 가능하게 베이스 프레임에 결합되고, 일측은 양측방으로 분기되어 연장된 틸팅바; 및 틸팅바가 측방으로 회전됨에 따라 서로 동일한 방향으로 회전되도록 틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부와 각각 연결되고, 전륜이동기어와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임을 기준으로 전륜이동기어를 상하 방향으로 상대 이동시키는 전륜회전기어;를 포함하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조가 소개된다.

Description

모빌리티 장치의 틸팅 구조 및 이를 포함한 모빌리티 장치{TILTING STRUCTURE OF MOBILITY DEVICE AND MOBILITY DEVICE INCLUIDING THE SAME}

본 발명은 모빌리티 장치의 틸팅 구조 및 이를 포함한 모빌리티 장치에 관한 것으로, 선회 주행시 퍼스널 모빌리티 장치의 틸팅을 구현하는 구조에 관한 것이다.

최근 1인용 퍼스널 모빌리티 장치에 대한 관심이 증대되고 있고, 이에 소형 3륜 또는 4륜의 차량이나 바이크에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 탑승자가 직접 페달을 밟아 주행을 하는 방식을 비롯하여, 화석연료에너지나 전기에너지를 이용하여 주행이 이루어지는 방식의 이동수단이 다양한 형태로 출시되고 있다.

이러한, 이동수단은 차체가 가볍고, 무게 중심이 높게 형성되어, 선회 주행시 롤오버(Roll-Over)가 발생하기 쉽다. 따라서, 주행 안정성 향상을 위해 휠의 조향은 물론, 틸팅이 가능한 구조가 요구되고 있다.

차량의 경우 선회 주행시 별도의 액츄에이터(Actuator)를 작동시켜 휠을 틸팅시키는 장치가 포함되지만, 복잡한 구조를 가짐에 따라 중량 및 원가가 증가되는 문제가 있어 퍼스널 모빌리티 장치에는 적용되기 어려운 문제가 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 간단한 구조를 통하여 액츄에이터 없이 모빌리티 장치의 틸팅을 구현하는 구조를 제공하고자 함이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모빌리티 장치의 틸팅 구조는 베이스 프레임; 베이스 프레임의 양측 전방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 전륜이동기어를 통하여 베이스 프레임에 결합된 전륜프레임; 베이스 프레임의 상부에서 베이스 프레임에 고정된 회전중심을 기준으로 양측방으로 회전 가능하게 베이스 프레임에 결합되고, 일측은 양측방으로 분기되어 연장된 틸팅바; 및 틸팅바가 측방으로 회전됨에 따라 서로 동일한 방향으로 회전되도록 틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부와 각각 연결되고, 전륜이동기어와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임을 기준으로 전륜이동기어를 상하 방향으로 상대 이동시키는 전륜회전기어;를 포함한다.

베이스 프레임에는 상방으로 연장되어 고정되고, 틸팅바가 회전되는 회전중심을 형성하도록 전후방으로 연장된 형상을 갖는 고정링크가 형성되고, 틸팅바는 고정링크에 양측방으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

전륜회전기어는 전후방으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부에는 전륜회전기어와 치합된 틸팅기어가 마련되고, 틸팅바가 회전됨에 따른 틸팅기어의 이동에 의해 전륜회전기어가 회전될 수 있다.

틸팅기어는 틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부에서 회전중심을 기준으로 회전되는 틸팅바의 원주 방향으로 연장될 수 있다.

틸팅바의 타측은 상방으로 연장되면서 후방으로 절곡될 수 있다.

회전중심의 상부에서 틸팅바와 나란한 방향으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 회전됨에 따라 전륜을 측방으로 회전시키도록 전륜과 연결된 조향바;를 더 포함하고, 조향바는 연장된 방향을 회전축으로 틸팅바와 서로 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다.

틸팅바는 내부에 공간이 형성된 중공의 링크로 형성되고, 조향바는 틸팅바의 내부에 삽입된 상태로 서로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

조향바에는 외측면에서 돌출되어 틸팅바를 관통하면서 외부로 연장된 결합핀이 형성되고, 틸팅바에는 결합핀이 관통되는 관통홀이 형성되고, 관통홀은 조향바의 상대 회전에 따른 결합핀의 이동 경로를 따라 연장될 수 있다.

상하 방향으로 연장되고, 전륜의 회전축이 결합된 전륜프레임과 전후 방향으로 이격되게 위치되며, 측방으로 이동됨에 따라 전륜프레임을 측방으로 회전시키는 조향축; 및 결합핀에서 양측방으로 연장되어 조향축과 각각 결합되고, 조향바의 회전에 의해 측방으로 이동되는 조향연결링크;를 더 포함할 수 있다.

조향바의 상단부에는 조향바가 연장된 방향과 수직한 평면 방향으로 연장된 조향핸들이 마련될 수 있다.

베이스 프레임의 양측 후방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 후륜이동기어를 통하여 베이스 프레임에 결합된 후륜프레임; 및 후륜이동기어와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임을 기준으로 후륜이동기어를 상하 방향으로 상대 이동시키는 후륜회전기어;를 더 포함할 수 있다.

양측 후륜프레임에 각각 마련된 후륜회전기어는 서로 회전이 연동되도록 연결될 수 있다.

후륜회전기어는 전후방으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 전단 또는 후단에는 제1베벨기어가 형성되고, 회전축이 제1베벨기어의 회전축과 수직하게 치합된 제2베벨기어; 및 양측의 제2베벨기어의 회전이 연동되도록 양측의 제2베벨기어를 서로 연결하는 베벨기어축;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 모빌리티 장치의 틸팅 구조에 따르면, 액츄에이터의 구성 없이 간단한 구조만으로 직관적인 틸팅 효과를 구현하는 효과를 갖는다.

또한, 틸팅을 모빌리티 장치의 조향과 별도로 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 양측 전륜을 동일한 거리만큼 반대 방향으로 이동시킴으로써 양측 전륜을 동일한 각도로 틸팅할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 후륜은 베이스 프레임에 틸팅 가능한 구조를 가짐으로써 전륜의 틸팅에 연동된 틸팅에 의해 베이스 프레임의 뒤틀림이 방지되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 전방부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치를 도시한 정면도이다.
도 4 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 틸팅 과정을 도시한 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 틸팅바와 조향바의 결합을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향바의 연결을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 후방부를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 후방부를 도시한 상면도이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 전방부를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)를 도시한 정면도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 틸팅 구조는 베이스 프레임(100); 베이스 프레임(100)의 양측 전방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 전륜이동기어(210)를 통하여 베이스 프레임(100)에 결합된 전륜프레임(200); 베이스 프레임(100)의 상부에서 베이스 프레임(100)에 고정된 회전중심(410)을 기준으로 양측방으로 회전 가능하게 베이스 프레임(100)에 결합되고, 일측은 양측방으로 분기되어 연장된 틸팅바(400); 및 틸팅바(400)가 측방으로 회전됨에 따라 서로 동일한 방향으로 회전되도록 틸팅바(400)의 일측에서 분기된 양측 단부와 각각 연결되고, 전륜이동기어(210)와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임(100)을 기준으로 전륜이동기어(210)를 상하 방향으로 상대 이동시키는 전륜회전기어(600);를 포함한다.

베이스 프레임(100)은 지면과 나란한 방향으로 연장된 판 상의 형상으로, 상부에 착용자의 탑승 공간을 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 모빌리티 장치(1000)는 구동원에 의해 발생된 구동력 또는 탑승자로부터 제공된 구동력으로 전륜(220) 또는 후륜(320)을 구동시키는 구동부(900);를 더 포함할 수 있다. 특히, 구동부(900)는 전기 등의 동력원을 이용하여 구동력을 발생시키는 모터일 수 있고, 자전거와 같이 탑승자가 페달을 회전시킴에 의해 구동력이 제공될 수 있으며, 탑승자에 의한 구동과 모터에 의한 구동을 모두 포함한 하이브리드 구동 시스템일 수 있다.

본 발명에 따른 모빌리티 장치(1000)는 2개의 전륜(220)과 2개의 후륜(320)을 포함한 4개의 휠로 구동되는 모빌리티 장치(1000)일 수 있다. 구동휠은 전륜(220)일 수도 있고, 후륜(320)일 수도 있으며, AWD(All Wheel Drive)일 수도 있다.

베이스 프레임(100)의 양측 전방에는 전륜프레임(200)이 위치될 수 있다. 각각의 전륜프레임(200)에는 전륜(220)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 특히, 전륜프레임(200)에는 전륜(220)의 회전축이 각각 측면에 결합될 수 있다.

전륜프레임(200)은 상하 방향으로 연장된 전륜이동기어(210)가 포함되고, 이를 통하여 베이스 프레임(100)에 결합되어 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 결합될 수 있다. 전륜프레임(200)에는 스프링 및 댐퍼 등의 현가장치가 더 포함될 수 있고, 현가장치를 통하여 전륜(220)과 결합될 수 있다.

전륜이동기어(210)는 상하 방향을 따라 기어치가 형성되어 전륜회전기어(600)가 치합될 수 있다.

틸팅바(400)는 베이스 프레임(100)에 고정된 회전중심(410)을 기준으로 베이스 프레임(100)에 양측방으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 틸팅바(400)는 회전중심(410)의 하부에서 양측방으로 분기되어 각각의 전륜프레임(200) 측으로 연장될 수 있다.

전륜회전기어(600)는 양측의 전륜이동기어(210)에 각각 치합될 수 있고, 틸팅바(400)의 일측에서 양측방으로 분기된 양측 단부에 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 틸팅바(400)가 측방으로 회전됨에 따라 양측 전륜회전기어(600)는 서로 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 양측의 전륜회전기어(600)는 동일한 방향으로 회전되어 베이스 프레임(100)을 기준으로 양측의 전륜이동기어(210)를 서로 반대 방향으로 상대 이동시킬 수 있다.

이에 따라, 틸팅바(400)가 회전중심(410)을 기준으로 측방으로 회전됨에 따라 양측 전륜이동기어(210)는 동일한 거리만큼 서로 반대 방향으로 이동시켜 모빌리티의 틸팅을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.

도 4 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 틸팅 과정을 도시한 개략도이다.

도 4 내지 6을 더 참조하면, 모빌리티 장치(1000)의 틸팅바(400)가 회전중심(410)을 기준으로 측방으로 회전되면, 도 5와 같이 양측의 전륜(220) 사이에 변위차가 발생한다.

구체적으로, 베이스 프레임(100)은 지면과 나란한 상태로 유지된 것으로 가정하면, 틸팅바(400)가 시계방향으로 회전되면서 좌측과 우측의 전륜회전기어(600)를 시계반대방향으로 회전시키고, 이에 따라 좌측의 전륜이동기어(210)는 하방으로 이동되고 우측의 전륜이동기어(210)는 상방으로 이동된다.

그러나 도 6과 같이, 실제로는 베이스 프레임(100)에 작용하는 하중에 의해 양측의 전륜(220)은 모두 지면에 접촉되므로, 양측 전륜(220) 사이의 변위차에 의해 양측의 전륜(220) 및 베이스 프레임(100)이 틸팅되는 효과를 발생시킨다.

다시 도 1 내지 3을 참조하면, 베이스 프레임(100)에는 상방으로 연장되어 고정되고, 틸팅바(400)가 회전되는 회전중심(410)을 형성하도록 전후방으로 연장된 형상을 갖는 고정링크(110)가 형성되고, 틸팅바(400)는 고정링크(110)에 양측방으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

고정링크(110)는 베이스 프레임(100)에 고정되고, 베이스 프레임(100)에서 상방으로 연장되면서 회전중심(410)의 위치에서는 전후방으로 연장된 형상일 수 있다. 틸팅바(400)는 회전중심(410)의 위치에서 고정링크(110)에 양측방으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이에 따라, 회전중심(410)의 상방에서 틸팅바(400)를 측방으로 회전시킴에 따라 회전중심(410)의 하방에서 전륜회전기어(600)의 회전 및 이에 따른 전륜이동기어(210)의 이동이 구현될 수 있다.

전륜회전기어(600)는 전후방으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 베이스 프레임(100)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 전륜회전기어(600)는 베이스 프레임(100)에 위치가 고정되고, 전후방으로 연장된 회전축을 기준으로 회전이 가능하게 결합될 수 있으며, 이에 따라 베이스 프레임(100)을 기준으로 전륜이동기어(210)를 상대 이동시킬 수 있다.

틸팅바(400)의 일측에서 분기된 양측 단부에는 전륜회전기어(600)와 치합된 틸팅기어(420)가 마련되고, 틸팅바(400)가 회전됨에 따른 틸팅기어(420)의 이동에 의해 전륜회전기어(600)가 회전될 수 있다.

틸팅기어(420)는 틸팅바(400)의 단부에 위치되어 틸팅바(400)의 측방으로 회전에 의해 선형적으로 이동될 수 있다.

틸팅바(400)의 일측에서 분기된 양측 단부에는 전륜회전기어(600)와 치합된 틸팅기어(420)가 마련되고, 틸팅바(400)가 회전됨에 따른 틸팅기어(420)의 이동에 의해 전륜회전기어(600)가 회전될 수 있다.

이에 따라, 틸팅기어(420)는 틸팅바(400)의 회전운동을 전륜회전기어(600)의 회전운동으로 전달할 수 있다.

특히, 틸팅기어(420)는 틸팅바(400)의 일측에서 분기된 양측 단부에서 회전중심(410)을 기준으로 회전되는 틸팅바(400)의 원주 방향으로 연장될 수 있다.

즉, 틸팅기어(420)는 틸팅바(400)의 회전에 따른 단부의 이동방향을 따라서 연장되고, 연장된 방향을 따라서 전륜회전기어(600)와 치합되는 기어치가 형성될 수 있다. 이에 따라, 틸팅기어(420)는 틸팅바(400)가 회전되더라도 전륜회전기어(600)와 항상 치합을 유지할 수 있는 효과를 갖는다.

틸팅바(400)의 타측은 상방으로 연장되면서 후방으로 절곡될 수 있다. 구체적으로, 틸팅바(400)는 회전중심(410)의 상부에서 후방으로 경사지게 상방으로 연장될 수 있다.

이에 따라, 운전자가 탑승하는 탑승영역에서 운전자가 앉은 상태로 틸팅바(400)를 측방으로 회전시키기 용이할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 틸팅바(400)와 조향바(500)의 결합을 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향바(500)의 연결을 도시한 것이다.

도 7 내지 8을 더 참조하면, 회전중심(410)의 상부에서 틸팅바(400)와 나란한 방향으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 회전됨에 따라 전륜(220)을 측방으로 회전시키도록 전륜(220)과 연결된 조향바(500);를 더 포함하고, 조향바(500)는 연장된 방향을 회전축으로 틸팅바(400)와 서로 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다.

일 실시예로, 틸팅바(400)는 내부에 공간이 형성된 중공의 링크로 형성되고, 조향바(500)는 틸팅바(400)의 내부에 삽입된 상태로 서로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

틸팅바(400)는 조향바(500)와 서로 상대 회전 가능하게 결합되면서, 조향바(500)가 틸팅바(400)의 내부에 삽입된 상태로 일체로 이동될 수 있다.

또한, 조향바(500)의 상단부에는 조향바(500)가 연장된 방향과 수직한 평면 방향으로 연장된 조향핸들(510)이 마련될 수 있다.

조향바(500)는 틸팅바(400)의 타측 단부보다 외부로 연장되고, 조향핸들(510)은 틸팅바(400)의 타측 단부보다 외부로 연장된 조향바(500)의 단부에 결합될 수 있다.

이에 따라, 운전자는 조향바(500)와 일체로 회전되는 조향핸들(510)을 조향바(500)가 연장된 방향을 회전축으로 회전시킴으로써 모빌리티 장치(1000)를 조향할 수 있고, 동시에 조향핸들(510)을 측방으로 회전시킴에 따라 회전중심(410)을 기준으로 틸팅바(400)를 측방으로 회전시켜 용이하게 틸팅을 구현할 수 있는 효과를 갖는다.

조향바(500)에는 외측면에서 돌출되어 틸팅바(400)를 관통하면서 외부로 연장된 결합핀(520)이 형성되고, 틸팅바(400)에는 결합핀(520)이 관통되는 관통홀(430)이 형성되고, 관통홀(430)은 조향바(500)의 상대 회전에 따른 결합핀(520)의 이동 경로를 따라 연장될 수 있다.

결합핀(520)은 조향바(500)의 연장 방향에 수직하게 연장되도록 조향바(500)의 외측면에서 돌출될 수 있다. 결합핀(520)은 조향바(500)와 일체로 조향바(500)가 연장된 방향을 따라 회전될 수 있다.

결합핀(520)은 틸팅바(400)에 형성된 관통홀(430)을 관통하고, 관통홀(430)은 조향바(500)의 상대 회전에 따른 결합핀(520)의 이동 경로를 따라 연장될 수 있다.

상하 방향으로 연장되고, 전륜의 회전축이 결합된 전륜프레임(200)과 전후 방향으로 이격되게 위치되며, 측방으로 이동됨에 따라 전륜프레임(200)을 측방으로 회전시키는 조향축(530); 및 결합핀(520)에서 양측방으로 연장되어 조향축(530)과 각각 결합되고, 조향바(500)의 회전에 의해 측방으로 이동되는 조향연결링크(540);를 더 포함할 수 있다.

조향축(530)은 상하 방향으로 연장되고, 상하 방향의 회전축으로 전륜프레임(200)과 회전 가능하게 결합될 수 있다. 조향축(530)의 회전축 및 연장 방향은 전륜프레임(200)이 연장된 방향과 나란할 수 있다.

전륜(220)의 회전축은 전륜프레임(200)에 결합되고, 조향축(530)은 전륜프레임(200)과 전후 방향으로 이격될 수 있다.

조향연결링크(540)는 결합핀(520)과 조향축(530)의 사이를 연결할 수 있다. 조향연결링크(540)의 일단은 각각 결합핀(520)의 단부에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 조향연결링크(540)의 타단은 조향축(530)과 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이에 따라, 조향바(500) 및 결합핀(520)의 회전에 의하여 결합핀(520)의 단부가 이동되고, 이에 따라 조향연결링크(540)가 측방으로 이동되며, 조향축(530)을 측방으로 이동시킴에 따라 전륜프레임(200)을 측방으로 회전시킴으로써 전륜(220)의 조향을 구현할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 후방부를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치(1000)의 후방부를 도시한 상면도이다.

도 9 내지 10을 참조하면, 베이스 프레임(100)의 양측 후방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 후륜이동기어(310)를 통하여 베이스 프레임(100)에 결합된 후륜프레임(300); 및 후륜이동기어(310)와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임(100)을 기준으로 후륜이동기어(310)를 상하 방향으로 상대 이동시키는 후륜회전기어(700);를 더 포함할 수 있다.

후륜(320)은 회전축이 후륜프레임(300)에 측방으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 후륜(320)은 운전자에 의한 직접적인 조향을 실시하지 않고, 전륜(220)의 조향에 따라 수동적으로 조향될 수 있다.

또한, 후륜(320)의 틸팅 역시 운전자에 의해 직접적으로 틸팅을 제어하지 않고, 전륜(220)의 틸팅시 베이스 프레임(100)이 틸팅되면서 이와 연동되어 수동적으로 틸팅될 수 있다.

후륜프레임(300)에는 상하 방향으로 연장된 후륜이동기어(310)가 형성될 수 있다. 후륜이동기어(310)에는 상하 방향을 따라 기어치가 형성되어 후륜회전기어(700)가 치합될 수 있다.

후륜회전기어(700)는 베이스 프레임(100)에서 이동이 고정되고, 베이스 프레임(100)에 전후 방향의 회전축을 기준으로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이에 따라, 후륜(320)은 베이스 프레임(100)과 함께 틸팅 가능한 구조를 가짐으로써 전륜(220)의 틸팅에 따른 베이스 프레임(100)의 뒤틀림이 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 양측 후륜프레임(300)에 각각 마련된 후륜회전기어(700)는 서로 회전이 연동되도록 연결될 수 있다.

즉, 양측 후륜프레임(300)은 베이스 프레임(100)을 기준으로 동일한 거리만큼 서로 반대 방향으로 상대 이동될 수 있다. 예를 들어, 좌측 후륜(320)이 베이스 프레임(100)에서 하방으로 이동되면, 우측 후륜(320)은 베이스 프레임(100)에서 상방으로 이동될 수 있다.

이에 따라, 베이스 프레임(100)이 틸팅됨에 따라 좌우측의 후륜(320)이 서로 연동되어 이동되면서 동일한 각도로 틸팅되는 효과를 갖는다.

구체적으로, 후륜회전기어(700)는 전후방으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 베이스 프레임(100)에 회전 가능하게 결합되며, 전단 또는 후단에는 제1베벨기어(710)가 형성되고, 회전축이 제1베벨기어(710)의 회전축과 수직하게 치합된 제2베벨기어(810); 및 양측의 제2베벨기어(810)의 회전이 연동되도록 양측의 제2베벨기어(810)를 서로 연결하는 베벨기어축(800);을 더 포함할 수 있다.

전후방으로 연장된 후륜회전기어(700)는 후륜이동기어(310)에 치합되고, 후륜이동기어(310)의 전방측 단부 또는 후방측 단부에는 제1베벨기어(710)가 형성될 수 있다. 제1베벨기어(710)는 측방으로 연장된 회전축으로 회전되는 제2베벨기어(810)와 치합될 수 있다. 제1베벨기어(710)와 제2베벨기어(810)는 회전축이 서로 수직할 수 있다.

좌측 후륜(320)과 우측 후륜(320)에 각각 형성된 제2베벨기어(810)는 베벨기어축(800)으로 연결되어 서로 회전이 연동될 수 있다.

특히, 베벨기어축(800)의 회전에 의해 좌측의 제1베벨기어(710)와 우측의 제1베벨기어(710)는 각각 제2베벨기어(810)와 치합되어 서로 동일한 방향으로 회전될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모빌리티 장치의 틸팅 구조를 포함한 모빌리티 장치는 구동원에 의해 발생된 구동력 또는 탑승자로부터 제공된 구동력으로 전륜 또는 후륜을 구동시키는 구동부(900);를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 베이스 프레임 200 : 전륜프레임
300 : 후륜프레임 400 : 틸팅바
500 : 조향바 600 : 전륜회전기어
700 : 후륜회전기어 800 : 베벨기어축
900 : 구동부 1000 : 모빌리티 장치

Claims (15)

1. 베이스 프레임;
   베이스 프레임의 양측 전방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 전륜이동기어를 통하여 베이스 프레임에 결합된 전륜프레임;
   베이스 프레임의 상부에서 베이스 프레임에 고정된 회전중심을 기준으로 양측방으로 회전 가능하게 베이스 프레임에 결합되고, 일측은 양측방으로 분기되어 연장된 틸팅바; 및
   틸팅바가 측방으로 회전됨에 따라 서로 동일한 방향으로 회전되도록 틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부와 각각 연결되고, 전륜이동기어와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임을 기준으로 전륜이동기어를 상하 방향으로 상대 이동시키는 전륜회전기어;를 포함하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   베이스 프레임에는 상방으로 연장되어 고정되고, 틸팅바가 회전되는 회전중심을 형성하도록 전후방으로 연장된 형상을 갖는 고정링크가 형성되고, 틸팅바는 고정링크에 양측방으로 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
3. 청구항 1에 있어서,
   전륜회전기어는 전후방으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부에는 전륜회전기어와 치합된 틸팅기어가 마련되고, 틸팅바가 회전됨에 따른 틸팅기어의 이동에 의해 전륜회전기어가 회전되는 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   틸팅기어는 틸팅바의 일측에서 분기된 양측 단부에서 회전중심을 기준으로 회전되는 틸팅바의 원주 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
6. 청구항 1에 있어서,
   틸팅바의 타측은 상방으로 연장되면서 후방으로 절곡된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
7. 청구항 1에 있어서,
   회전중심의 상부에서 틸팅바와 나란한 방향으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 회전됨에 따라 전륜을 측방으로 회전시키도록 전륜과 연결된 조향바;를 더 포함하고,
   조향바는 연장된 방향을 회전축으로 틸팅바와 서로 상대 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
8. 청구항 7에 있어서,
   틸팅바는 내부에 공간이 형성된 중공의 링크로 형성되고, 조향바는 틸팅바의 내부에 삽입된 상태로 서로 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
9. 청구항 8에 있어서,
   조향바에는 외측면에서 돌출되어 틸팅바를 관통하면서 외부로 연장된 결합핀이 형성되고,
   틸팅바에는 결합핀이 관통되는 관통홀이 형성되고, 관통홀은 조향바의 상대 회전에 따른 결합핀의 이동 경로를 따라 연장된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
10. 청구항 9에 있어서,
    상하 방향으로 연장되고, 전륜의 회전축이 결합된 전륜프레임과 전후 방향으로 이격되게 위치되며, 측방으로 이동됨에 따라 전륜프레임을 측방으로 회전시키는 조향축; 및
    결합핀에서 양측방으로 연장되어 조향축과 각각 결합되고, 조향바의 회전에 의해 측방으로 이동되는 조향연결링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
11. 청구항 7에 있어서,
    조향바의 상단부에는 조향바가 연장된 방향과 수직한 평면 방향으로 연장된 조향핸들이 마련된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
12. 청구항 1에 있어서,
    베이스 프레임의 양측 후방에 각각 위치되고, 상하 방향으로 연장된 후륜이동기어를 통하여 베이스 프레임에 결합된 후륜프레임; 및
    후륜이동기어와 치합되어 회전됨에 따라 베이스 프레임을 기준으로 후륜이동기어를 상하 방향으로 상대 이동시키는 후륜회전기어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
13. 청구항 12에 있어서,
    양측 후륜프레임에 각각 마련된 후륜회전기어는 서로 회전이 연동되도록 연결된 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
14. 청구항 13에 있어서,
    후륜회전기어는 전후방으로 연장되고, 연장된 방향을 회전축으로 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되며, 전단 또는 후단에는 제1베벨기어가 형성되고,
    회전축이 제1베벨기어의 회전축과 수직하게 치합된 제2베벨기어; 및
    양측의 제2베벨기어의 회전이 연동되도록 양측의 제2베벨기어를 서로 연결하는 베벨기어축;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치의 틸팅 구조.
15. 청구항 1의 모빌리티 장치의 틸팅 구조를 포함한 모빌리티 장치로서,
    구동원에 의해 발생된 구동력 또는 탑승자로부터 제공된 구동력으로 전륜 또는 후륜을 구동시키는 구동부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모빌리티 장치.

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