KR20220051068A - 개인용 이동수단을 위한 충전장치 - Google Patents

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KR20220051068A
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박형훈
김삼엽
주종규
김성필
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 개인용 이동수단을 위한 충전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 개인용 이동수단의 바퀴가 안착되는 홈부를 구비하는 지지부와, 지지부에 설치되며 지지부에 안착된 상기 바퀴를 향하여 무선충전용 자기장을 발생시키는 제1충전부 및 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 개인용 이동수단의 휠베이스에 장착되며 제1충전부를 통해 전달받은 자기장을 전원으로 변환시켜 상기 개인용 이동수단에 구비된 배터리를 충전시키는 제2충전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

개인용 이동수단을 위한 충전장치{CHARGING DEVICE FOR PERSONAL MOBILITY VEHICLE}
본 발명은 개인용 이동수단의 보관과 충전을 동시에 할 수 있는 개인용 이동수단을 위한 충전장치에 관한 것이다.
일반적으로 개인용 이동수단은, 전기를 동력으로 하는 1인용 이동수단으로 전동 휠, 전동 킥보드, 전기 자전거, 초소형 전기차 등을 포함할 수 있다.
개인용 이동수단으로 많이 사용되는 전동 퀵보드는, 스케이트 보드 모양의 몸체부와, 몸체부의 상측으로 연장되는 지지바와, 지지바의 양측으로 연장되는 손잡이와, 몸체부와 지지바에 회전 가능하게 설치되는 바퀴를 포함할 수 있다.
근래 개인용 이동수단은 회전 동력을 공급하는 모터와, 모터로 전원을 공급하는 배터리를 포함한다.
종래에는 개인용 이동수단을 사용한 후 길거리에 방치하므로 보행자와 차량의 이동에 방해가 되는 문제점이 있다. 또한 개인용 이동수단의 사용 후 충전이 바로 이루어지지 못하므로 사용상의 불편함이 가중되었다. 또한 바퀴의 사이즈가 상이한 개인용 이동수단을 충전하기 위해서, 바퀴의 사이즈에 따른 충전장치를 별도로 설치해야 하므로 설치비용이 증가하는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0085964호 (2020.07.16 공개, 발명의 명칭: 전동 킥보드)에 게시되어 있다
본 발명의 목적은, 개인용 이동수단의 사용 종료와 함께 충전과 대기가 가능한 개인용 이동수단을 위한 충전장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 개인용 이동수단의 바퀴 사이즈가 다른 경우에도 개인용 이동수단의 충전을 용이하게 할 수 있는 개인용 이동수단을 위한 충전장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 개인용 이동수단의 충전시 감전에 의한 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 개인용 이동수단을 위한 충전장치을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치는, 개인용 이동수단의 바퀴가 지지부에 거치된 상태에서 충전이 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 개인용 이동수단의 바퀴가 지지부에 안착된 상태에서, 지지부에 설치된 제1충전부가 개인용 이동수단의 바퀴에 설치된 제2충전부로 에너지를 전달하여 개인용 이동수단을 충전할 수 있다.
또한 본 발명은, 제1충전부와 제2충전부 사이에서 무선 충전이 이루어지므로 개인용 이동수단의 충전이 안정적으로 이루어짐을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 프레임부에 설치된 제1충전부에서 충전용 자기장을 형성하며, 개인용 이동수단에 설치된 제2충전부가 자기장을 전달받아 배터리를 충전시키므로, 감전에 의한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 개인용 이동수단의 모델 별로 바퀴의 크기가 다른 경우에도 개인용 이동수단의 배터리를 충전함을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 개인용 이동수단의 바퀴 크기를 측정한 후 바퀴 크기에 맞는 충전코일에 전원이 공급되므로, 개인용 이동수단에 구비된 배터리를 용이하게 충전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치는, 지지부와 바퀴감지부와 고정측정부와 제어부와 제1충전부와 제2충전부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
지지부는 개인용 이동수단의 바퀴가 안착되는 홈부를 구비할 수 있다. 또한 지지부는 충전지지부와 연결가이드부를 포함할 수 있다.
충전지지부는 바퀴가 안착되는 제1지지홈부를 구비할 수 있다. 또한 충전지지부는, 충전지지프레임과 거치홈을 포함할 수 있다. 또한 충전지지프레임은 제1지지홈부와 연통되는 입구를 구비하며, 제1충전부가 내측에 고정될 수 있다. 거치홈은 충전지지프레임의 하부에 바퀴가 삽입되어 걸리는 홈부를 형성할 수 있다.
또한 연결가이드부는, 충전지지부에 연결되며, 충전지지부의 내측을 향하여 바퀴의 이동을 안내하는 제2지지홈부가 구비될 수 있다.
또한 제2충전부는, 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 개인용 이동수단의 휠베이스에 장착될 수 있다. 또한 제2충전부는 제1충전부를 통해 전달받은 자기장을 전원으로 변환시켜 개인용 이동수단에 구비된 배터리를 충전시킬 수 있다.
바퀴감지부는 거치홈의 내측에 위치할 수 있다. 또한 바퀴감지부는, 거치홈에 바퀴가 위치하는 여부를 감지할 수 있다.
또한 개인용 이동수단에 구비된 바퀴는 제1바퀴와 제2바퀴를 포함할 수 있다. 또한 제1바퀴는 충전지지부의 내측에 위치할 수 있다. 또한 제2바퀴는 연결가이드부의 내측에 위치할 수 있다.
또한 고정측정부는, 지지부에 설치되며, 바퀴의 크기와 제2충전부의 위치 중 적어도 어느 하나를 측정하여 제어부로 측정값을 전달할 수 있다.
또한 제어부는 고정측정부의 측정값을 바탕으로, 제1충전부에 구비된 복수의 송신코일 중 제2충전부에 대응하는 위치에 설치된 송신코일에 전원을 공급할 수 있다.
또한 제1충전부는, 지지부에 설치되며, 지지부에 안착된 바퀴를 향하여 무선충전용 자기장을 발생시킬 수 있다. 제1충전부는 제1하우징부와 송신제어부와 송신코일과 코일지지부재 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 제1하우징부는 지지부에 고정될 수 있다. 또한 송신제어부는 제1하우징부의 내측에 설치될 수 있다. 또한 송신코일은 제1하우징부의 내측에 위치하며, 송신제어부와 연결될 수 있다.
코일지지부재에는 송신코일이 적층될 수 있다. 송신코일은 복수로 구비되어 코일지지부재에 차례로 적층될 수 있다. 또한 지지부에 거치되는 바퀴의 크기에 따라 송신코일의 설치위치가 설정될 수 있다. 또한 송신코일은 제1코일부재와 제2코일부재와 제3코일부재를 포함할 수 있다. 제1코일부재는 상하 방향으로 연장된 코일지지부재의 측면에 적층될 수 있다. 또한 제2코일부재는 제1코일부재 보다 높은 위치에 코일의 중심부가 위치하며, 코일지지부재의 측면에 적층될 수 있다. 또한 제3코일부재는 제2코일부재 보다 높은 위치에 코일의 중심부가 위치하며, 코일지지부재의 측면에 적층될 수 있다.
또한 제1하우징부는, 제1하우징몸체와 제1코어부재와 제1커버부재를 포함할 수 있다. 제1하우징몸체는 지지부에 구비된 충전장착홈에 고정될 수 있다. 또한 제1코어부재는 송신제어부를 사이에 두고 제1하우징몸체에 고정될 수 있다. 또한 제1커버부재는 송신코일을 사이에 두고 제1코어부재에 고정될 수 있다.
제2충전부는, 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 휠베이스에 고정될 수 있다. 또한 제2충전부는 제2하우징부와 수신제어부와 수신코일을 포함할 수 있다. 제2하우징부는, 제2하우징몸체와 제2코어부재와 제2커버부재를 포함할 수 있다.
제2하우징몸체는 휠베이스에 구비된 홈부에 고정될 수 있다. 또한 제2코어부재는 수신제어부를 사이에 두고 제2하우징몸체에 고정될 수 있다. 또한 제2커버부재는 수신코일을 사이에 두고 제2코어부재에 고정될 수 있다.
수신제어부는 제2하우징부의 내측에 설치될 수 있다. 또한 수신코일은 제2하우징부의 내측에 위치하며, 수신제어부와 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치는, 개인용 이동수단이 지지부에 거치되는 동작과 함께, 무선 충전 방식에 의해 개인용 이동수단의 충전이 이루어지므로, 개인용 이동장치의 충전과 거치가 동시에 이루어져서 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은, 개인용 이동수단의 바퀴 사이즈에 대응하는 송신코일이 동작되어 개인용 이동수단의 무선 충전이 이루어지므로 충전에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은, 개인용 이동장치의 배터리를 충전하기 위해 무선 충전 방식을 사용하므로 감전에 의한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은, 개인용 이동수단의 바퀴가 지지부에 삽입되어 개인용 이동수단의 직립형 거치가 이루어지므로 개인용 이동수단의 보관과 반납이 용이하게 이루어질 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부에 제1충전부가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부에서 제1충전부가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1충전부의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일을 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단에 제2충전부가 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2충전부가 제1휠베이스에 장착된 상태를 도시한 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2충전부의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단이 지지부의 전방에 위치하는 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1충전부의 전방에 제2충전부가 위치하는 상태를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단의 바퀴가 연결가이드부를 따라 이동되는 상태를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단의 바퀴가 지지부의 내측에 안착된 상태를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치의 블럭도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부에 거치된 개인용 이동수단의 바퀴가 12인치인 상태를 도시한 정면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부에 거치된 개인용 이동수단의 바퀴가 14인치인 상태를 도시한 정면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부에 거치 가능한 개인용 이동수단의 바퀴를 사이즈 별로 구분한 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부에 거치 가능한 개인용 이동수단의 바퀴를 사이즈 별로 구분한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일의 설치위치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단의 제2휠베이스에 제2충전부가 설치된 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단의 제2휠베이스에 제2충전부가 지지부의 내측으로 이동된 상태를 도시한 사시도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단이 연결가이드부를 따라 이동되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단이 지지부에 안착된 상태를 도시한 사시도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)가 설치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)의 블럭도이다.
도 1과 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)는, 지지부(10)와 바퀴감지부(40)와 고정측정부(50)와 제어부(60)와 제1충전부(70)와 제2충전부(110) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)는, 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 지지부(10)에 거치되는 동작과 함께, 바퀴(310)에 설치된 제2충전부(110)를 통해 개인용 이동수단(300)의 배터리가 무선 충전 방식에 의해 충전이 이루어질 수 있다. 따라서 본원발명은 개인용 이동장치의 충전과 거치가 동시에 이루어져서 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
지지부(10)는 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 안착되는 홈부를 구비하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)는, 충전지지부(20)와 연결가이드부(30)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)에 제1충전부(70)가 설치된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)에서 제1충전부(70)가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 충전지지부(20)는 바퀴(310)가 안착되는 제1지지홈부(24)를 구비하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 충전지지부(20)는 충전지지프레임(22)과 거치홈(26)을 포함할 수 있다.
충전지지프레임(22)은 제1지지홈부(24)와 연통되는 입구를 구비하며, 제1충전부(70)가 내측에 고정될 수 있다. 충전지지프레임(22)은 지면의 상측으로 돌출된 구조물이며, 충전지지프레임(22)의 내측에는 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 삽입되기 위한 제1지지홈부(24)가 구비된다. 제1지지홈부(24)는 충전지지프레임(22)의 측면과 상측 일부가 개구된 형상이다. 또한 제1지지홈부(24)는 상측을 향하여 오목한 홈을 형성하므로, 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 제1지지홈부(24)의 내측에 삽입되어 직립 상태를 유지할 수 있다.
따라서 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 제1지지홈부(24)의 내측에 위치된 상태에서, 회전기둥(302)이 충전지지프레임(22)에 간섭되지 않으므로, 개인용 이동수단(300)의 거치가 안정적으로 이루어질 수 있다.
거치홈(26)은 충전지지프레임(22)의 하부에 바퀴(310)가 삽입되어 걸리는 홈부를 형성할 수 있다. 제1지지홈부(24)를 형성하는 충전지지프레임(22)의 바닥면에 거치홈(26)이 형성된다. 거치홈(26)은 하측을 향하여 오목한 홈을 형성하므로, 바퀴(310)가 거치홈(26)에 삽입되어 걸릴 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)의 단면도이다. 도 3과 도 5에 도시된 바와 같이, 연결가이드부(30)는 충전지지부(20)에 연결되며, 충전지지부(20)의 내측을 향하여 바퀴(310)의 이동을 안내하는 제2지지홈부(32)를 구비하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연결가이드부(30)는, 상측이 개구되어 있으며, 충전지지부(20)의 하부에서 측방향으로 연장된다. 연결가이드부(30)는 상측이 개구된 "ㄷ"자 형상의 종단면을 구비할 수 있으며, 연결가이드부(30)의 내측에는 제2지지홈부(32)가 형성된다. 제1지지홈부(24)와 제2지지홈부(32)는 연결되므로, 제2지지홈부(32)를 따라 이동하는 바퀴(310)는 제1지지홈부(24)의 내측으로 이동할 수 있다.
도 5와 도 14에 도시된 바와 같이, 바퀴감지부(40)는 거치홈(26)의 내측에 위치할 수 있으며, 거치홈(26)에 바퀴(310)가 위치하는 여부를 감지하여 제어부(60)로 측정값을 전달하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 바퀴감지부(40)는 거치홈(26)의 바닥에 설치되는 압력센서일 수 있다. 또한 바퀴감지부(40)는 측정용 광선을 조사하여 비접촉 방식으로 바퀴(310)가 거치홈(26)에 안착되었는지 여부를 측정할 수도 있다.
고정측정부(50)는 지지부(10)에 설치되며, 바퀴(310)의 크기와 제2충전부(110)의 위치 중 적어도 어느 하나를 측정하여 제어부(60)로 측정값을 전달하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 고정측정부(50)는 충전지지부(20)의 내측에 설치될 수 있으며, 광선의 조사 등 비접촉 방식에 의해 바퀴(310)의 크기와 제2충전부(110)의 위치 중 적어도 어느 하나를 측정할 수 있다.
개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)는 모델별로 사이즈가 다를 수 있으며, 휠베이스(350)에 설치되는 제2충전부(110)의 위치도 바퀴(310)의 사이즈에 따라 설치위치가 다르다. 따라서 고정측정부(50)는 바퀴(310)의 크기를 측정하거나 제2충전부(110)의 위치를 측정하여 제어부(60)로 측정값을 전달할 수 있다. 또는 바퀴(310)의 크기와 제2충전부(110)의 위치를 둘다 측정할 수도 있다.
제어부(60)는 고정측정부(50)의 측정값을 바탕으로, 제1충전부(70)에 구비된 복수의 송신코일(100) 중 제2충전부(110)에 대응하는 위치에 설치된 송신코일(100)에 전원을 공급할 수 있다. 제어부(60)는 바퀴감지부(40)와 고정측정부(50)의 측정값을 전달받는다. 또한 제어부(60)는 송신제어부(90)와 수신제어부(130)의 동작을 제어할 수 있다. 또한 제어부(60)는 복수의 송신코일(100) 중 제2충전부(110)와 마주하는 송신코일(100)을 동작시켜, 제2충전부(110)를 향하여 무선 충전을 위한 자기장을 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1충전부(70)의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일(100)을 도시한 정면도이다. 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1충전부(70)는 지지부(10)에 설치되며, 지지부(10)에 안착된 바퀴(310)를 향하여 무선충전용 자기장을 발생시킬 수 있다. 제1충전부(70)는 제1하우징부(80)와 송신제어부(90)와 송신코일(100)과 코일지지부재(107) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 충전지지부(20)의 내측에는 제1충전부(70)가 설치되기 위한 충전장착홈(25)이 구비된다. 거치홈(26)의 상부 측면에 충전장착홈(25)이 위치하며, 제1충전부(70)는 충전장착홈(25)에 삽입된 상태로 고정된다.
제1충전부(70)에서 발생된 무선 충전용 자기장은 개인용 이동수단(300)에 설치된 제2충전부(110)로 전달되어 개인용 이동수단(300)에 내장된 배터리를 충전하므로, 감전에 의한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다. 또한 제1충전부(70)는 프레임부의 연결프레임에 고정된 상태로 설치될 수 있다.
제1하우징부(80)는 지지부(10)에 고정되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1하우징부(80)는 지지부(10)에 구비된 충전지지부(20)에 설치된다. 충전지지부(20)의 내측에는 충전장착홈(25)이 구비되며, 충전장착홈(25)의 내측에 제1하우징부(80)가 고정될 수 있다. 제1하우징부(80)는 비금속, 비자성체 재료로 성형되므로, 제1하우징부(80)의 내측에서 지지부(10)로 전기가 이동됨을 차단할 수 있다. 제1하우징부(80)는 필요에 따라 복수의 부재로 이루어질 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1하우징부(80)는, 제1하우징몸체(82)와 제1코어부재(84)와 제1커버부재(86)를 포함할 수 있다.
제1하우징몸체(82)는 지지부(10)에 구비된 충전장착홈(25)에 설치된다. 제1하우징몸체(82)는 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라서는 충전장착홈(25)에 고정될 수 있다. 제1하우징몸체(82)는 방열을 위해 알루미늄 합금을 포함한 열전도성이 높은 재질로 성형되거나, 플라스틱과 같은 절연 재질로 이루어질 수 있다.
제1코어부재(84)는 송신제어부(90)를 사이에 두고 제1하우징몸체(82)에 고정된다. 제1코어부재(84)는 방열을 위해 알루미늄 합금을 포함할 수 있으며, 열전도성이 높은 재질로 성형될 수도 있다. 제1코어부재(84)는 송신제어부(90)와 송신코일(100)의 사이에 설치되며, 송신코일(100)에서 발생된 자기장이 송신제어부(90)로 전달됨을 차단하기 위한 격벽의 기능을 할 수 있다.
제1커버부재(86)와 제1코어부재(84)의 사이에는 송신코일(100)이 위치하며, 제1코어부재(84)의 외측에 제1커버부재(86)가 결합된다. 제1커버부재(86)는 플라스틱으로 성형될 수도 있으며, 송신코일(100)이 외부로 노출되지 않게 커버하는 기능을 한다.
송신제어부(90)는 제1하우징부(80)의 내측에 설치될 수 있다. 송신제어부(90)는 송신코일(100)에 전원을 공급하여 자기장을 형성하기 위한 제어소자를 포함한다. 인쇄회로기판에 제어소자가 장착되어 송신제어부(90)를 구성한다.
송신코일(100)은 제1하우징부(80)의 내측에 위치하며, 송신제어부(90)와 연결될 수 있다. 송신코일(100)과 송신제어부(90)의 사이에는 제1코어부재(84)가 설치되며, 전원을 공급받는 케이블이 송신코일(100)과 송신제어부(90)를 연결한다. 송신코일(100)은 제1코어부재(84)와 제1커버부재(86)의 사이에 위치하며, 코일이 나선형으로 권선된다. 송신코일(100)은 제2충전부(110)가 위치하는 측면을 향하여 충전용 자기장을 발생시킨다. 송신코일(100)은 권선된 모양을 유지하기 위해 판 형상의 코일지지부재(107)에 고정될 수 있다.
코일지지부재(107)는 필름 형상의 막이거나 얇은 판 형상일 수 있다. 이러한 코일지지부재(107)에 송신코일(100)이 적층될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일(100)은, 제2충전부(110)의 위치를 고려하여 복수로 구비되며, 코일지지부재(107)에 차례로 복수의 송신코일(100)이 적층될 수 있다. 또는 지지부(10)에 거치되는 바퀴(310)의 크기에 따라 송신코일(100)의 설치위치가 설정될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일(100)은 제1코일부재(101)와 제2코일부재(102)와 제3코일부재(103)를 포함할 수 있다.
제1코일부재(101)는 상하 방향으로 연장된 코일지지부재(107)의 측면에 적층될 수 있다. 제1코일부재(101)는 나선형으로 권선된 코일이며, 제1코일부재(101)의 중심은 코일이 없는 중공 형상이다.
또한 제2코일부재(102)는 제1코일부재(101) 보다 높은 위치에 코일의 중심부가 위치하며, 코일지지부재(107)의 측면에 적층될 수 있다. 제1코일부재(101)와 코일지지부재(107)의 사이에 제2코일부재(102)가 설치될 수 있다. 또한 제2코일부재(102)는 나선형으로 권선된 코일이며, 제2코일부재(102)의 중심은 코일이 없는 중공 형상이다. 제2코일부재(102)의 면적은 제1코일부재(101)와 같을 수 있으며, 제2코일부재(102)는 제1코일부재(101) 보다 높은 위치에 설치되므로, 제2코일부재(102)의 중심부가 제1코일부재(101)의 중심부 보다 높은 위치에 위치한다.
또한 제3코일부재(103)는 제2코일부재(102) 보다 높은 위치에 코일의 중심부가 위치하며, 코일지지부재(107)의 측면에 적층될 수 있다. 제2코일부재(102)와 코일지지부재(107)의 사이에 제3코일부재(103)가 설치될 수 있다. 또한 제3코일부재(103)는 나선형으로 권선된 코일이며, 제3코일부재(103)의 중심은 코일이 없는 중공 형상이다. 제3코일부재(103)의 면적은 제1코일부재(101)와 같을 수 있으며, 제3코일부재(103)는 제2코일부재(102) 보다 높은 위치에 설치되므로, 제3코일부재(103)의 중심부가 제2코일부재(102)의 중심부 보다 높은 위치에 위치한다.
제1코일부재(101)와 제2코일부재(102)와 제3코일부재(103)의 적층 위치와 순서는 가변될 수 있다. 복수의 송신코일(100)이 서로 다른 위치에 설치되므로, 개인용 이동수단(300)의 모델 별로 바퀴(310)의 크기가 다른 경우에도 개인용 이동수단(300)의 배터리를 신속하고 용이하게 충전할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)에 제2충전부(110)가 설치된 상태를 도시한 정면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2충전부(110)가 제1휠베이스(360)에 장착된 상태를 도시한 측단면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2충전부(110)의 분해 사시도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제2충전부(110)는 바퀴(310)를 회전 가능하게 지지하는 휠베이스(350)에 고정되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 휠베이스(350)는 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)를 회전 가능하게 지지하며 개인용 이동수단(300)의 회전기둥(302)이나 발판부(320)에 고정된다.
또한 제2충전부(110)는 무선 전력을 받는 리시버(Receiver) 회로를 포함하며, 다양한 크기의 개인용 이동수단(300)에 고정될 수 있으므로 초기 설치 비용을 절감할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2충전부(110)는, 휠베이스(350)의 측면 또는 바퀴(310)의 측면에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
제2충전부(110)는 개인용 이동수단(300)에 장착되며, 제1충전부(70)를 통해 전달받은 자기장을 전원으로 변환시켜 개인용 이동수단(300)에 구비된 배터리를 충전시키는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2충전부(110)는 제2하우징부(120)와 수신제어부(130)와 수신코일(140) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
거치부에 설치된 제1충전부(70)에서 충전용 자기장을 형성하고, 개인용 이동수단(300)에 설치된 제2충전부(110)가 자기장을 전달받아 개인용 이동수단(300)의 배터리를 충전시키므로, 감전에 의한 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.
제2하우징부(120)는 개인용 이동수단(300)의 휠베이스(350)의 측면에 구비된 홈부인 제1측면고정홈(362)이나 제2측면고정홈(372)에 고정될 수 있다. 제2하우징부(120)의 내측에는 장착공간이 구비되며, 비금속, 비자성체 재료로 성형될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2하우징부(120)는 복수의 부재로 이루어질 수 있으며, 제2하우징몸체(122)와 제2코어부재(124)와 제2커버부재(126)를 포함할 수 있다.
제2하우징몸체(122)는 휠베이스(350)의 측면에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 제2하우징몸체(122)는 판 형상으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라서는 휠베이스(350)의 측면에 구비된 제1측면고정홈(362)에 고정될 수 있다. 제2하우징몸체(122)는 방열을 위해 알루미늄 합금을 포함한 열전도성이 높은 재질로 성형되거나, 플라스틱과 같은 절연 재질로 이루어질 수 있다.
제2코어부재(124)는 제2하우징몸체(122)에 고정되며, 제2코어부재(124)와 제2하우징몸체(122)의 사이에 수신제어부(130)가 위치한다. 제2코어부재(124)는 방열을 위해 알루미늄 합금을 포함한 열전도성이 높은 재질로 성형될 수 있으며, 수신제어부(130)와 수신코일(140)이 설치되는 공간을 구획하는 격벽 형상이다. 따라서 수신제어부(130)로 전달되는 자기장이 제2코어부재(124)에 의해 차단되므로, 수신제어부(130)가 자기장에 의해 손상됨을 방지할 수 있다.
제2커버부재(126)는 수신코일(140)을 사이에 두고 제2코어부재(124)에 고정되며, 플라스틱으로 성형될 수도 있다. 또한 제2커버부재(126)는 수신코일(140)이 외부로 노출됨을 방지할 수 있다.
수신제어부(130)는 제2하우징부(120)의 내측에 설치될 수 있으며, 수신코일(140)을 통해 전달받은 전원을 개인용 이동수단(300)에 구비된 배터리로 공급할 수 있다. 또한 수신제어부(130)는 수신받은 자기장을 전력으로 전환하기 위한 제어소자를 포함할 수 있다. 인쇄회로기판에 제어소자가 장착되어 수신제어부(130)를 구성할 수 있다.
그리고 수신코일(140)은 제2하우징부(120)의 내측에 위치하며, 수신제어부(130)와 연결될 수 있다. 수신코일(140)과 수신제어부(130)의 사이에는 제2코어부재(124)가 설치되므로, 전원을 공급받는 케이블이 제2코어부재(124)를 통과하여 송신코일(100)과 송신제어부(90)를 연결한다.
수신코일(140)은 제2코어부재(124)와 제2커버부재(126)의 사이에 위치하며, 코일이 나선형으로 권선된다. 수신코일(140)의 면적은 송신코일(100)의 면적과 같거나 작게 된다. 따라서 수신코일(140)을 포함한 제2충전부(110)가 제1충전부(70)와 일치하지 않아도 송신코일(100)의 내측에 수신코일(140)이 위치할 가능성이 높아지므로, 무선 충전이 보다 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.
종래에는 개인용 이동수단(300)을 충전할 경우, 개인용 이동수단(300)을 수거하여 창고로 이동시킨 후 충전을 하므로 기기파손 및 충전을 위해 소요되는 비용이 상승하는 문제점이 있었으나, 본 발명은 개인용 이동수단(300)의 반납과 함께 충전이 이루어지므로 기기파손을 방지하는 한편 충전에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
개인용 이동수단(300)은, 사용자의 조작력을 입력받는 핸들(301)과, 핸들(301)의 하측으로 연장되어 핸들(301)과 함께 회전하는 회전기둥(302)을 포함한다.
핸들(301)의 하측에는 앞바퀴인 제1바퀴(314)가 회전 가능하게 지지되며, 회전기둥(302)과 연결된 발판부(320)에는 뒷바퀴인 제2바퀴(316)가 회전 가능하게 설치된다. 개인용 이동수단(300)에 구비된 바퀴(310)는 앞바퀴인 제1바퀴(314)와 뒷바퀴인 제2바퀴(316)를 포함하며, 필요에 따라서는 별도의 바퀴(310)가 추가될 수도 있다.
앞바퀴인 제1바퀴(314)와 뒷바퀴인 제2바퀴(316) 중 적어도 어느 하나는 모터의 동력을 전달받아 회전되며, 모터는 발판부(320)에 설치된 배터리를 통해 전원을 공급받는다. 배터리는 제2충전부(110)와 연결되어 전원을 공급받을 수 있다.
개인용 이동수단(300)에 구비된 바퀴(310)는 제1바퀴(314)와 제2바퀴(316)를 포함할 수 있다. 제1바퀴(314)는 개인용 이동수단(300)의 앞바퀴이며, 제2바퀴(316)는 개인용 이동수단(300)의 뒷바퀴일 수 있다. 또는 제1바퀴(314)가 개인용 이동수단(300)의 뒷바퀴이며, 제2바퀴(316)가 개인용 이동수단(300)의 앞바퀴일 수도 있다.
제1바퀴(314)가 개인용 이동수단(300)의 앞바퀴인 경우, 제1바퀴(314)를 회전 가능하게 지지하는 제1휠베이스(360)는, 제1베이스(361)와 제1축지지부재(364)와 제1휠커버(365)를 포함할 수 있다.
제1베이스(361)는 제1바퀴(314)의 측면에 위치하며 제1바퀴(314)와 마주하는 위치에 설치되는 판 형상이다. 제1베이스(361)의 외측에는 제1측면고정홈(362)이 구비되며, 제1측면고정홈(362)에 제2충전부(110)가 삽입된다.
제1축지지부재(364)는 제1바퀴(314)의 제1회전축(315)을 회전 가능하게 지지하며, 제1바퀴(314)를 사이에 두고 제1베이스(361)와 마주하는 위치에 설치된다.
제1휠커버(365)는 제1바퀴(314)의 폭방향으로 연장되며, 제1바퀴(314)의 외측에 위치한다. 또한 제1휠커버(365)는 제1베이스(361)와 제1축지지부재(364)를 연결한다. 그리고 제1휠커버(365)에는 회전기둥(302)이 연결되므로, 회전기둥(302)의 회전에 의해 제1휠커버(365)를 포함한 제1휠베이스(360)는 회전을 한다.
제1바퀴(314)의 회전중심을 관통하는 제1회전축(315)은 제1베이스(361)와 제1축지지부재(364)에 양측이 회전 가능하게 설치된다.
본 발명에 의한 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)는, 일정한 위치에 고정된 상태로 설치되므로, 개인용 이동수단(300)의 인출과 반납이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한 제1충전부(70)와 제2충전부(110)가 자기장을 이용한 무선 충전으로 충전이 이루어지므로 누전이나 감전에 의한 안전사고의 위험성을 차단할 수 있다.
개인용 이동수단(300)으로 전동 킥보드를 예로 들어 설명하나, 이에 한정하는 것은 아니며, 전기 자전거를 포함한 다른 종류의 이동장치도 본 발명에 의한 개인용 이동수단(300)으로 적용이 가능하다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)의 제2휠베이스(370)에 제2충전부(110)가 설치된 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 20에 도시된 바와 같이, 제2바퀴(316)가 개인용 이동수단(300)의 뒷바퀴인 경우, 제2바퀴(316)를 회전 가능하게 지지하는 제2휠베이스(370)는, 제2베이스(371)와 제2축지지부재(374)와 제2휠커버(375)를 포함할 수 있다.
제2베이스(371)는 제2바퀴(316)의 측면에 위치하며 제2바퀴(316)와 마주하는 위치에 설치되는 판 형상이다. 제2베이스(371)의 외측에는 제2측면고정홈(372)이 구비되며, 제2측면고정홈(372)에 제2충전부(110)가 삽입된다.
제2축지지부재(374)는 제2바퀴(316)의 제2회전축(318)을 회전 가능하게 지지하며, 제2바퀴(316)를 사이에 두고 제2베이스(371)와 마주하는 위치에 설치된다.
제2휠커버(375)는 제2바퀴(316)의 폭방향으로 연장되며, 제2바퀴(316)의 외측에 위치한다. 또한 제2휠커버(375)는 제2베이스(371)와 제2축지지부재(374)를 연결한다. 그리고 제2휠커버(375)에는 발판부(320)가 연결되므로, 제2휠베이스(370)의 회전이 구속된다.
제2바퀴(316)의 회전중심을 관통하는 제2회전축(318)은 제2베이스(371)와 제2축지지부재(374)에 양측이 회전 가능하게 설치된다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)에 거치된 개인용 이동수단(300)의 바퀴(311)가 12인치인 상태를 도시한 정면도이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)에 거치된 개인용 이동수단(300)의 바퀴(312)가 14인치인 상태를 도시한 정면도이며, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부(10)에 거치 가능한 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310,311,312)를 사이즈 별로 구분한 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이 개인용 이동수단(300)에 설치된 바퀴(310)의 직경은 개인용 이동수단(300)의 모델별로 다르게 설정할 수 있다. 예를 들어 개인용 이동수단(300)의 모델 별로 바퀴(310)의 직경을 3종류로 구분할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 도 13에 도시된 바퀴(310)의 직경을 10인치로 설정한다.
그리고 도 15에 도시된 바와 같이 개인용 이동수단(300)의 바퀴(311)가 12인치인 경우, 제2충전부(110)의 높이는 10인치의 바퀴(310) 측면에 위치한 제2충전부(110)의 높이 보다 높게 설치된다.
그리고 도 16에 도시된 바와 같이 개인용 이동수단(300)의 바퀴(312)가 14인치인 경우, 제2충전부(110)의 높이는 12인치의 바퀴(311) 측면에 위치한 제2충전부(110)의 높이 보다 높게 설치된다.
도 17에 도시된 바와 같이, 충전지지부(20)의 내측에 서로 다른 직경의 바퀴(310,311,312)가 위치한 경우, 바퀴(310,311,312)의 크기에 따라 제2충전부(110)의 설치 위치가 가변된다.
본 발명은 지지부(10)에 장착되는 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310,311,312)의 사이즈에 따라, 복수의 송신코일(100) 중 제2충전부(110)가 설치된 위치에 있는 송신코일(100)이 동작되므로 맞춤형 무선충전이 가능하다. 송신코일(100)은 제1코일부재(101)와 제2코일부재(102)와 제3코일부재(103)로 이루어진 멀티 레이어 구성을 제공하며, 제1코일부재(101)와 제2코일부재(102)와 제3코일부재(103) 중 어느 한 코일부재로 전원이 공급되어 제2충전부(110)로 충전용 자기장을 전달한다.
또한 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310,311,312) 또는 휠베이스(350)에 무선충전 수신부인 제2충전부(110)가 위치하기 때문에, 바퀴(310,311,312)가 지지부(10)에 거치되면 개인용 이동수단(300)의 거치 위치와 다른 외부적인 요인에 의한 영향을 거의 받지 않으면서 안정적인 충전 진행이 가능할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부(10)에 거치 가능한 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310,311,312)를 사이즈 별로 구분한 도면이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전지지부(200)는, 바퀴(310,311,312)가 수납되는 공간을 형성하는 충전지지프레임(210)을 포함하며, 충전지지프레임(210)의 내측 바닥부에는 바퀴(310,311,312)가 걸리는 오목한 홈이 형성된다.
또한 충전지지프레임(210)의 입구 바닥에는 입구가이드(212)가 설치되며, 입구가이드(212)와 이격되어 충전지지프레임(210)의 내측 바닥에 내측스토퍼(214)가 설치된다. 상측으로 돌출된 입구가이드(212)를 따라 이동된 바퀴(310,311,312)는 내측스토퍼(214)에 걸려서 충전지지부(200)의 내측으로 추가 이동됨이 구속된다. 또한 바퀴(310,311,312)가 안착되는 내측스토퍼(214)의 측면에는 오목한 형상의 곡면이 구비되므로 바퀴(310,311,312)가 충전지지부(20)의 내측에 안정적으로 설치될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일(100)의 설치위치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 18과 도 19에 도시된 바와 같이, 충전지지부(20)의 내측에 거치 가능한 서로 다른 직경의 바퀴(310,311,312)의 위치에 따라 제2충전부(110)의 위치도 변경된다. 예를 들어 서로 다른 직경의 바퀴(310,311,312)의 중심이 상향 경사진 방향을 따라 설치된 경우, 복수로 이루어진 송신코일(100)의 중심도 상향 경사진 방향을 따라 설치될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)이 지지부(10)의 전방에 위치하는 상태를 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1충전부(70)의 전방에 제2충전부(110)가 위치하는 상태를 도시한 도면이다.
도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)나 휠베이스(350)에 제2충전부(110)가 설치된 경우, 바퀴(310)가 수납되는 지지부(10)에 제1충전부(70)가 설치되므로 무선충전이 이루어진다. 개인요 이동수단의 제1휠베이스(360)의 측면에 제2충전부(110)가 설치되며, 제1바퀴(314)가 연결가이드부(30)를 통해 충전지지부(20)의 내측으로 이동한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 연결가이드부(30)를 따라 이동되는 상태를 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)가 지지부(10)의 내측에 안착된 상태를 도시한 도면이다.
도 12와 도 13에 도시된 바와 같이, 연결가이드부(30)의 제2지지홈부(32)를 따라 제1바퀴(314)가 이동된 후 충전지지부(20)의 내측에 제1바퀴(314)가 거치된다. 제1바퀴(314)는 거치홈(26)에 걸려서 이동이 구속되며, 제2충전부(110)는 제1충전부(70)와 마주하는 위치에 정지된다.
거치홈(26)의 내측에 설치된 바퀴감지부(40)는 제1바퀴(314)의 이동을 감지하여 제어부(60)로 감지신호를 전달한다. 따라서 제어부(60)는 제1충전부(70)를 동작시켜 제2충전부(110)로 충전용 자기장을 전송한다.
한편 도 14와 도 6에 도시된 바와 같이, 바퀴감지부(40)와 고정측정부(50)의 측정값을 전달받은 제어부(60)는 바퀴(310)의 크기에 맞는 송신코일(100)에 전원을 공급한다. 제어부(60)는 송신제어부(90)를 동작시키며, 송신제어부(90)는 제1코일부재(101)와 제2코일부재(102)와 제3코일부재(103) 중 어느 한 코일부재에 전원을 공급하여 무선 충전용 자기장을 발생시킨다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)의 제2휠베이스(370)에 제2충전부(110)가 지지부(10)의 내측으로 이동된 상태를 도시한 사시도이다. 도 21에 도시된 바와 같이, 지지부(10)에 개인용 이동수단(300)의 뒷바퀴인 제2바퀴(316)가 삽입되어 개인용 이동수단(300)이 직립 상태로 거치될 수도 있다. 그리고 제2바퀴(316)를 지지하는 제2휠베이스(370)에 제2충전부(110)가 설치되므로, 개인용 이동수단(300)의 충전도 개인용 이동수단(300)의 거치와 함께 이루어질 수도 있다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)이 연결가이드부(30)를 따라 이동되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단(300)이 지지부(10)에 안착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 22와 도 23에 도시된 바와 같이, 연결가이드부(31)가 충전지지부(20)의 하부에서 측방향으로 길게 연장될 수 있다. 연결가이드부(31)는 제1바퀴(314)와 제2바퀴(316) 사이의 거리와 같거나 제1바퀴(314)와 제2바퀴(316) 사이의 거리보다 더 길게 형성될 수 있다. 따라서 제1바퀴(314)는 충전지지부(20)의 내측에 거치되며, 제2바퀴(316)는 연결가이드부(31)의 제2지지홈부(33) 내측에 거치될 수도 있다.
개인용 이동수단(300)이 전진이동 또는 후진이동에 의해 바퀴(310)가 지지부(10)에 안착된 상태에서, 지지부(10)에 설치된 제1충전부(70)가 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)에 설치된 제2충전부(110)로 에너지를 전달하여 개인용 이동수단(300)을 충전할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 이동수단을 위한 충전장치(1)는, 전동 퀵보드인 개인용 이동수단(300)이 지지부(10)에 세워진 상태로 거치되며, 바퀴(310)를 지지하는 지지부(10)에 제1충전부(70)를 설치하고, 이에 대응하는 개인용 이동수단(300)의 바퀴(310)에 제2충전부(110)를 설치하여 거치와 충전이 동시에 이루어질 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
1: 개인용 이동수단을 위한 충전장치
10: 지지부
20: 충전지지부 22: 충전지지프레임 24: 제1지지홈부 25: 충전장착홈 26: 거치홈
30,31: 연결가이드부 32,33: 제2지지홈부
40: 바퀴감지부
50: 고정측정부
60: 제어부
70: 제1충전부
80: 제1하우징부 82: 제1하우징몸체 84: 제1코어부재 86: 제1커버부재
90: 송신제어부
100: 송신코일 101: 제1코일부재 102: 제2코일부재 103: 제3코일부재
107: 코일지지부재
110: 제2충전부
120: 제2하우징부 122: 제2하우징몸체 124: 제2코어부재 126: 제2커버부재
130: 수신제어부
140: 수신코일
200: 충전지지부 210: 충전지지프레임 212: 입구가이드 214: 내측스토퍼
300: 개인용 이동수단
301: 핸들 302: 회전기둥
310,311,312: 바퀴
314: 제1바퀴 315: 제1회전축
316: 제2바퀴 318: 제2회전축
320: 발판부
350: 휠베이스
360: 제1휠베이스 361: 제1베이스 362: 제1측면고정홈 364: 제1축지지부재 365: 제1휠커버
370: 제2휠베이스 371: 제2베이스 372: 제2측면고정홈 374: 제2축지지부재 375: 제2휠커버

Claims (20)

  1. 개인용 이동수단의 바퀴가 안착되는 홈부를 구비하는 지지부;
    상기 지지부에 설치되며, 상기 지지부에 안착된 상기 바퀴를 향하여 무선충전용 자기장을 발생시키는 제1충전부; 및
    상기 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 상기 개인용 이동수단의 휠베이스에 장착되며, 상기 제1충전부를 통해 전달받은 자기장을 전원으로 변환시켜 상기 개인용 이동수단에 구비된 배터리를 충전시키는 제2충전부;를 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 바퀴가 안착되는 제1지지홈부를 구비하는 충전지지부; 및
    상기 충전지지부에 연결되며, 상기 충전지지부의 내측을 향하여 상기 바퀴의 이동을 안내하는 제2지지홈부가 구비되는 연결가이드부;를 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충전지지부는, 상기 제1지지홈부와 연통되는 입구를 구비하며, 상기 제1충전부가 내측에 고정되는 충전지지프레임; 및
    상기 충전지지프레임의 하부에 상기 바퀴가 삽입되어 걸리는 홈부를 형성하는 거치홈;을 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 거치홈의 내측에 위치하며, 상기 거치홈에 상기 바퀴가 위치하는 여부를 감지하는 바퀴감지부;를 더 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 개인용 이동수단에 구비된 상기 바퀴는 제1바퀴와 제2바퀴를 포함하며, 상기 제1바퀴는 상기 충전지지부의 내측에 위치하며, 상기 제2바퀴는 상기 연결가이드부의 내측에 위치하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지부에 설치되며, 상기 바퀴의 크기와 상기 제2충전부의 위치 중 적어도 어느 하나를 측정하여 제어부로 측정값을 전달하는 고정측정부;를 더 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고정측정부의 측정값을 바탕으로, 상기 제1충전부에 구비된 복수의 송신코일 중 상기 제2충전부에 대응하는 위치에 설치된 상기 송신코일에 전원을 공급하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1충전부는, 상기 지지부에 고정되는 제1하우징부;
    상기 제1하우징부의 내측에 설치되는 송신제어부; 및
    상기 제1하우징부의 내측에 위치하며, 상기 송신제어부와 연결되는 송신코일;을 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1하우징부는, 상기 지지부에 구비된 충전장착홈에 고정되는 제1하우징몸체;
    상기 송신제어부를 사이에 두고 상기 제1하우징몸체에 고정되는 제1코어부재; 및
    상기 송신코일을 사이에 두고 상기 제1코어부재에 고정되는 제1커버부재;를 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1충전부는, 상기 송신코일이 적층되는 코일지지부재;를 더 포함하며,
    상기 송신코일은 복수로 구비되어 상기 코일지지부재에 차례로 적층되는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부에 거치되는 상기 바퀴의 크기에 따라 상기 송신코일의 설치위치가 설정되는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 송신코일은, 상하 방향으로 연장된 상기 코일지지부재의 측면에 적층되는 제1코일부재;
    상기 제1코일부재 보다 높은 위치에 코일의 중심부가 위치하며, 상기 코일지지부재의 측면에 적층되는 제2코일부재; 및
    상기 제2코일부재 보다 높은 위치에 코일의 중심부가 위치하며, 상기 코일지지부재의 측면에 적층되는 제3코일부재;를 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2충전부는, 상기 바퀴를 회전 가능하게 지지하는 휠베이스에 고정되는 제2하우징부;
    상기 제2하우징부의 내측에 설치되는 수신제어부; 및
    상기 제2하우징부의 내측에 위치하며, 상기 수신제어부와 연결되는 수신코일;을 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2하우징부는, 상기 휠베이스에 구비된 홈부에 고정되는 제2하우징몸체;
    상기 수신제어부를 사이에 두고 상기 제2하우징몸체에 고정되는 제2코어부재; 및
    상기 수신코일을 사이에 두고 상기 제2코어부재에 고정되는 제2커버부재;를 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  15. 개인용 이동수단에 구비된 제1바퀴와 제2바퀴 중 적어도 어느 하나가 안착되기 위한 홈부를 구비하는 지지부;
    상기 지지부에 설치되며, 상기 지지부에 안착된 상기 개인용 이동수단을 향하여 무선충전용 자기장을 발생시키는 제1충전부;
    상기 제1바퀴를 회전 가능하게 지지하는 제1휠베이스와 상기 제2바퀴를 회전 가능하게 지지하는 제2휠베이스 중 적어도 어느 하나에 설치되며, 상기 제1충전부를 통해 전달받은 자기장을 전원으로 변환시켜 상기 개인용 이동수단에 구비된 배터리를 충전시키는 제2충전부;
    상기 제1바퀴와 상기 제2바퀴 중 적어도 어느 하나가 상기 지지부의 내측에 위치하는지 여부를 감지하는 바퀴감지부; 및
    상기 바퀴감지부의 측정값을 전달받아 상기 제1충전부를 동작시키는 제어부;를 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2충전부는 상기 제1휠베이스에 설치되며, 상기 제1바퀴가 상기 지지부에 안착되는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제2충전부는 상기 제2휠베이스에 설치되며, 상기 제2바퀴가 상기 지지부에 안착되는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1충전부는, 상기 지지부에 고정되는 제1하우징부;
    상기 제1하우징부의 내측에 설치되는 송신제어부; 및
    상기 제1하우징부의 내측에 위치하며, 상기 송신제어부와 연결되는 송신코일;을 포함하는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1충전부는, 상기 송신코일이 적층되는 코일지지부재;를 더 포함하며,
    상기 송신코일은 복수로 구비되며, 상기 코일지지부재에 차례로 적층되는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
  20. 제19항에 있어서,
    복수로 구비되는 상기 송신코일은, 상기 제2충전부의 위치와 크기에 따라 설치 위치가 가변되는 개인용 이동수단을 위한 충전장치.
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