KR20220074191A

KR20220074191A - 주행용 휠 및 그 휠을 포함하는 모빌리티

Info

Publication number: KR20220074191A
Application number: KR1020200162404A
Authority: KR
Inventors: 고훈건; 박현규; 안재규
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-06-03
Also published as: US11701274B2; DE102021208839A1; JP2022085844A; US20220168161A1

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크와 제2 디스크; 제1 측이 상기 제1 디스크에 결합되고 제2 측이 상기 제2 디스크에 결합되고, 외측으로 돌출된 형상을 갖는 복수의 스포크(spoke); 상기 제1 디스크를 회전시키는 제1 모터; 및 상기 제2 디스크를 회전시키는 제2 모터; 를 포함하고, 상기 제1 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제1 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제2 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되는 주행용 휠이 개시된다.

Description

주행용 휠 및 그 휠을 포함하는 모빌리티{Wheel for driving and mobility including the same}

본 발명은 주행용 휠 및 그 휠을 포함하는 모빌리티에 관한 것이다.

휠체어 등을 포함하는 모빌리티(mobility)의 경우, 노면이 고른 실내뿐만 아니라 노면이 불규칙한 실외에서도 주행하는 경우가 많기 때문에, 모빌리티에는 승차감뿐만 아니라 주행 과정에서 노면에 형성된 요철 영역을 용이하게 통과할 수 있는 주행성 역시 확보될 필요가 있다.

한편, 모빌리티에 승차감 및 주행성을 확보하기 위해 종래 기술에 따르면, 노면의 환경에 따라 모빌리티에 구비되는 휠 또는 스포크에 개별적으로 동력을 제공하기 위한 선형 액추에이터들이 모빌리티에 탑재되는 경우가 많았다. 그러나, 종래 기술에 따르면, 승차감 및 주행성이 충분히 확보되기 위해서는 많은 수의 선형 액추에이터가 필요하였는데, 이는 노면의 상황 변화에 따른 낮은 응답성 및 낮은 에너지 효율을 야기하였다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 보다 간결한 구조를 가짐으로써 높은 응답성 및 높은 에너지 효율을 갖는 주행용 휠 및 모빌리티를 제조하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축; 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크; 상기 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제2 디스크; 제1 측이 상기 제1 디스크에 결합되고 제2 측이 상기 제2 디스크에 결합되고, 외측으로 돌출된 형상을 갖는 복수의 스포크(spoke); 상기 제1 디스크를 회전시키는 제1 모터; 및 상기 제2 디스크를 회전시키는 제2 모터; 를 포함하고, 상기 제1 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제1 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제2 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되는 주행용 휠이 제공된다.

상기 복수의 스포크에 각각 구비되는 복수의 상기 제1 측은 상기 회전축을 중심으로 등 간격으로 구비되고, 상기 복수의 스포크에 각각 구비되는 복수의 상기 제2 측은 상기 회전축을 중심으로 등 간격으로 구비될 수 있다.

상기 제1 디스크는, 상기 회전축에 결합되는 제1 몸체; 및 상기 제1 몸체로부터 외측으로 돌출되고 일 측이 상기 복수의 스포크의 상기 제1 측에 결합되는 제1 돌출부; 를 포함할 수 있다.

상기 제2 디스크는, 상기 회전축에 결합되는 제2 몸체; 및 상기 제2 몸체로부터 외측으로 돌출되고 일 측이 상기 복수의 스포크의 상기 제2 측에 결합되는 제2 돌출부; 를 포함할 수 있다.

상기 제1 디스크는 두 개가 구비되되, 두 개의 상기 제1 디스크는 폭 방향(W)으로 서로 이격되도록 구비될 수 있다.

상기 제2 디스크는, 상기 폭 방향(W)으로 두 개의 상기 제1 디스크 사이의 내부 공간에 구비될 수 있다.

상기 스포크는, 상기 제1 측으로부터 외측으로 연장되는 제1 스포크; 및 상기 제1 측으로부터 상기 제2 측으로 연장되는 제2 스포크; 를 포함할 수 있다.

상기 제1 스포크 및 상기 제2 스포크는 일 직선 상에 구비될 수 있다.

상기 회전축으로부터 상기 제1 측까지의 거리는 상기 회전축으로부터 상기 제2 측까지의 거리보다 길 수 있다.

상기 제2 몸체는 상기 회전축에 대해 상대적인 이동이 불가능하도록 고정 결합되고, 상기 제2 모터는 상기 회전축에 직결될 수 있다.

상기 제2 몸체는 상기 회전축과 일체로 형성될 수 있다.

방사 방향(R)으로 상기 제1 몸체의 외측면에는 외접 기어가 구비되고, 상기 제1 모터는 상기 외접 기어와 맞물리도록 구비될 수 있다.

상기 스포크의 외측 끝부에 구비되고 상기 주행용 휠의 둘레 방향(A)으로 돌출되는 지지부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 지지부는 상기 스포크에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

일 측이 상기 지지부에 밀착되도록 구비되고, 타 측이 상기 스포크에 밀착되도록 구비되는 제1 탄성부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 스포크의 내측에 구비되되, 상기 제1 스포크의 상기 외측 끝부로부터 상기 제1 측으로 연장되도록 구비되는 제2 탄성부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 회전축과 상기 제1 몸체 사이에 구비되는 베어링; 을 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나 이상의 주행용 휠을 포함하는 모빌리티로서, 상기 주행용 휠은, 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크; 상기 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제2 디스크; 제1 측이 상기 제1 디스크에 결합되고 제2 측이 상기 제2 디스크에 결합되고, 외측으로 돌출된 형상을 갖는 복수의 스포크(spoke); 상기 제1 디스크를 회전시키는 제1 모터; 및 상기 제2 디스크를 회전시키는 제2 모터; 를 포함하고, 상기 제1 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제1 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되고, 상기 제2 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제2 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되는 모빌리티가 제공된다.

상기 모빌리티는 휠체어일 수 있다.

본 발명에 따르면, 보다 간결한 구조를 가짐으로써 높은 응답성 및 높은 에너지 효율을 갖는 주행용 휠 및 모빌리티를 제조할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 주행용 휠의 구조 및 작동 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 주행용 휠의 구조를 도시한 사시도이다.
도 4은 본 발명에 따른 주행용 휠이 방사 방향으로 큰 외경을 갖는 경우 주행용 휠의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 주행용 휠이 방사 방향으로 작은 외경을 갖는 경우 주행용 휠의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 주행용 휠을 폭 방향으로 절단하였을 때의 단면 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 주행용 휠의 제1 스포크, 지지부 및 제1 탄성부 간의 결합 관계를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 주행용 휠이 적용될 수 있는 모빌리티 구조의 일 예를 도시한 사시도이다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 주행용 휠 및 모빌리티를 설명한다.

주행용 휠

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 주행용 휠의 구조 및 작동 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)은 회전축(50), 회전축(50)에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크(100) 및 회전축(50)에 대해 자전 가능하게 구비되는 제2 디스크(200)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에는 제1 디스크(100)의 외경이 제2 디스크(200)의 외경보다 큰 모습이 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)의 구조는 이에 제한되지 않는다.

또한, 주행용 휠(10)은 주행용 휠(10)의 방사 방향(R)의 외측으로 돌출된 형상을 갖는 스포크(spoke, 300)를 더 포함할 수 있다. 이때, 스포크(300)는 복수로 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2에는 일 예로서, 8개의 스포크(300)가 구비된 모습이 도시되어 있다.

한편, 스포크(300)는 제1 디스크(100) 및 제2 디스크(200)에 결합될 수 있다. 보다 상세하게, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스포크(300)는 스포크(300)의 제1 측(S1)에서 제1 디스크(100)와 결합될 수 있고, 스포크(300)의 제2 측(S2)에서 제2 디스크(200)와 결합될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에는 도시되어 있지 않지만, 주행용 휠(10)은 제1 디스크(100)를 회전시키는 제1 모터 및 제2 디스크(200)를 회전시키는 제2 모터를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제1 모터는 제1 디스크(100)를 회전축(50)에 대해 자전하도록 회전 동력을 제공하는 구성일 수 있고, 제2 모터는 제2 디스크(200)를 회전축(50)에 대해 자전하도록 회전 동력을 제공하는 구성일 수 있다. 한편, 제1 모터와 제2 모터의 구동은 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 따라서, 제1 디스크(100)의 자전 운동 및 제2 디스크(200)의 자전 운동 역시 서로 독립적으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 스포크(300)의 제1 측(S1)을 중심으로 스포크(300)는 제1 디스크(100)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있고, 스포크(300)의 제2 측(S2)을 중심으로 스포크(300)는 제2 디스크(200)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 제1 디스크(100)와 제2 디스크(200) 간의 상대적인 회전에 따라 스포크(300)가 외부에 돌출되는 정도가 변할 수 있고, 그에 따라 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경 역시 변할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 스포크(300)가 각각 주행용 휠(10)의 방사 방향(R)과 나란하게 외측으로 돌출되어 있는 경우에는 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경이 최대가 될 수 있다. 그러다가, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 디스크(200)가 제1 디스크(100)에 대해 상대적으로 회전하는 경우, 제2 측(S2)에서 제2 디스크(200)와 결합되어 있는 스포크(300)는 방사 방향(R)과 소정의 각을 갖는 상태로 외경으로 돌출될 수 있고, 그에 따라 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경이 감소하게 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 주행 과정에서 노면의 높이에 따라 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경을 조절할 수 있어, 주행용 휠(10)이 탑재되는 모빌리티의 높이 역시 용이하게 조절할 수 있다. 특히, 본 발명에 따르면, 두 개의 동력원, 즉, 제1 모터와 제2 모터만으로도 주행용 휠(10)의 외경을 용이하게 조절할 수 있으므로, 주행용 휠(10)의 응답성 및 에너지 효율이 현저하게 향상될 수 있다.

보다 바람직하게, 본 발명에 따르면, 제1 디스크(100)에 대한 제2 디스크(200)의 상대적인 회전 각도와 무관하게 복수의 스포크(300)가 방사 방향(R)과 각각 이루는 각의 크기 및 방향은 서로 동일하도록 구비될 수 있다. 이때, 각의 방향은 방사 방향(R)을 기준으로 스포크(300)의 외측 끝부가 기울어진 방향을 의미할 수 있다. 이는, 제1 디스크(100)에 대한 제2 디스크(200)의 상대적인 회전 각도와 무관하게 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경이 전 영역에서 일정하게 형성되도록 하기 위함일 수 있다. 도 2에는 8개의 스포크(300)의 외측 끝부가 모두 시계 방향으로 기울어지되 그 기울어진 각도가 서로 동일한 모습이 도시되어 있다.

보다 바람직하게, 본 발명에 따르면, 복수의 스포크(300)에 각각 구비되는 복수의 제1 측(S1)은 회전축(50)을 중심으로 주행용 휠(10)의 둘레 방향(A)을 따라 등 간격으로 구비될 수 있고, 복수의 스포크(300)에 각각 구비되는 복수의 제2 측(S2) 역시 회전축(50)을 중심으로 주행용 휠(10)의 둘레 방향(A)을 따라 등 간격으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 주행용 휠(10)에 구비되는 스포크가 8개가 구비되는 경우 인접한 두 스포크가 이루는 각은 45도일 수 있다. 그러나, 이와 달리 주행용 휠(10)에 구비되는 스포크가 12개가 구비되는 경우에는 인접한 두 스포크가 이루는 각은 30도일 수 있다. 또한, 일 예로, 제1 디스크(100)의 방사 방향(R) 외경과 스포크(300)의 길이의 비는 대략 1:1.4일 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 주행용 휠의 구조를 도시한 사시도이고, 도 4은 본 발명에 따른 주행용 휠이 방사 방향으로 큰 외경을 갖는 경우 주행용 휠의 구조를 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 주행용 휠이 방사 방향으로 작은 외경을 갖는 경우 주행용 휠의 구조를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 주행용 휠을 폭 방향으로 절단하였을 때의 단면 구조를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)의 제1 디스크(100)는 회전축(50)에 결합되는 제1 몸체(110) 및 제1 몸체(110)로부터 방사 방향(R)의 외측으로 돌출되고 일 측이 스포크(300)의 제1 측(S1)에 결합되는 제1 돌출부(120)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제1 몸체(110)는 대략 원판 형상을 가질 수 있고, 제1 돌출부(120)는 대략 막대 형상을 가질 수 있다. 제1 돌출부(120)의 개수는 스포크(300)의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, 제1 돌출부(120)와 스포크(300)는 일대일로 결합될 수 있다. 또한, 복수의 제1 돌출부(120)는 둘레 방향(A)을 따라 등 간격으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)의 제2 디스크(200)는 회전축(50)에 결합되는 제2 몸체(210) 및 제2 몸체(210)로부터 방사 방향(R)의 외측으로 돌출되고 일 측이 스포크(300)의 제2 측(S2)에 결합되는 제2 돌출부(220)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제2 몸체(210)는 대략 원판 형상을 가질 수 있고, 제2 돌출부(220)는 대략 막대 형상을 가질 수 있다. 제2 돌출부(220)의 개수는 스포크(300)의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, 제2 돌출부(220)와 스포크(300)는 일대일로 결합될 수 있다. 또한, 복수의 제2 돌출부(220)는 둘레 방향(A)을 따라 등 간격으로 구비될 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)의 제1 디스크(100)는 두 개가 구비될 수 있다. 보다 바람직하게, 두 개의 제1 디스크(100)는 주행용 휠(10)의 폭 방향(W)으로 서로 이격되도록 구비될 수 있다. 따라서, 두 개의 제1 디스크(100) 사이에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 이때, 제2 디스크(200)는 폭 방향(W)으로 두 개의 제1 디스크(100) 사이의 내부 공간에 구비될 수 있다.

계속해서 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)의 스포크(300)는 제1 측(S1)으로부터 방사 방향(R) 외측으로 연장되는 제1 스포크(310) 및 제1 측(S1)으로부터 방사 방향(R) 내측으로 연장됨으로써 제2 측(S2)까지 연장되는 제2 스포크(320)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명에 따르면, 제1 스포크(310) 및 제2 스포크(320)는 제1 디스크(100)와 제2 디스크(200)의 회전과 무관하게 일 직선 상에 구비될 수 있다. 즉, 제1 스포크(310)와 제2 스포크(320)는 서로에 대해 회전 이동이 불가능하도록 고정 결합이 될 수 있다. 일 예로, 제1 스포크(310)와 제2 스포크(320)는 일체로 형성될 수 있다. 또한, 도 5를 참고하면, 회전축(50)으로부터 제1 측(S1)까지의 거리는 회전축(50)으로부터 제2 측(S2)까지의 거리보다 길 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 제2 디스크(200)의 제2 몸체(210)는 회전축(50)에 대해 상대적인 이동이 불가능하도록 고정 결합될 수 있고, 제2 모터(420)는 회전축(50)에 직결될 수 있다. 따라서, 제2 모터(420)가 구동되는 경우, i) 제2 모터(420)와 직결된 회전축(50)이 회전하고, ii) 그에 따라 제2 몸체(210)와 제2 돌출부(220) 역시 회전축(50)과 함께 회전하고, iii) 그에 따라 제2 돌출부(220)와 제1 돌출부(120)가 이루는 각이 변화함으로써 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경이 변할 수 있다. 예를 들어, 제2 몸체(210)는 회전축(50)과 일체로 형성될 수 있다.

계속해서, 도 6을 참고하면, 주행용 휠(10)의 방사 방향(R)으로 제1 몸체(110)의 외측면에는 외접 기어가 구비될 수 있다. 이때, 제1 모터(410)의 회전축은 전술한 외접 기어와 맞물리도록 구비될 수 있다. 따라서, 제1 모터(410)가 구동되는 경우, i) 외접 기어를 통해 제1 모터(410)와 맞물려 있는 제1 몸체(110)가 회전하고, iii) 그에 따라 제1 돌출부(120) 역시 함께 회전할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 제1 몸체(110)는 회전축(50)에 결합될 수 있다. 그러나, 제2 몸체(210)와 달리 제1 몸체(110)는 회전축(50)에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 회전축(50)과 제1 몸체(110) 사이에는 베어링(700)이 구비될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제2 모터(420)의 구동에 의해 회전축(50)이 회전하는 경우 회전축(50)에 대해 고정 결합되는 제2 몸체(210)는 회전하는 반면, 제1 몸체(110)는 제2 모터(420)의 구동 여부와 무관하게 제1 모터(410)의 구동에 의해서만 회전하게 된다. 따라서, 제1 디스크(100)의 회전과 제2 디스크(200)의 회전이 독립적으로 이루어질 수 있다.

계속해서 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)은 스포크(300)의 외측 끝부에 구비되고 주행용 휠(10)의 둘레 방향(A)으로 돌출되는 지지부(500)를 더 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 지지부(500)는 제1 스포크(310)의 방사 방향(R) 외측 끝부에 구비될 수 있다. 지지부(500)는 주행용 휠(10)이 주행하는 노면과 직접 접촉하는 구성일 수 있다. 설명의 편의상 도 3에는 복수의 스포크(300) 중 일부에만 지지부(500)가 결합된 모습이 도시되어 있으나, 보다 바람직하게 지지부(500)는 주행용 휠(10)에 구비되는 모든 스포크(300)에 각각 구비될 수 있다(도 8 참조).

이때, 주행용 휠(10)이 주행하는 노면의 상태에 따라 지지부(500)는 스포크(300), 보다 상세하게는, 제1 스포크(310)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 주행용 휠의 제1 스포크, 지지부 및 제1 탄성부 간의 결합 관계를 도시한 단면도이다.

도 7을 참고하면, 본 발명에 따르면 주행용 휠(10)은 일 측이 지지부(500)에 밀착되도록 구비되고, 타 측이 제1 스포크(310)에 밀착되도록 구비되는 제1 탄성부(610)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 노면과 직접 접촉하는 지지부(500)가 노면의 상태에 따라 스포크(300)로부터 회전하더라도, 지지부(500)가 노면으로부터 다시 이격되는 경우에는 제1 탄성부(610)의 탄성력에 의해 지지부(500)의 회전각이 원래 상태로 돌아올 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성부(610)는 도 7에 도시된 바와 같이, 판이 절곡된 형상을 가질 수 있고, 절곡되는 영역을 기준으로 일 측은 지지부(500)에 밀착 구비되고 타 측은 제1 스포크(310)에 밀착 구비될 수 있다.

한편, 다시 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 주행용 휠(10)은 제1 스포크(310)의 내측에 구비되되, 제1 스포크(310)의 방사 방향(R) 외측 끝부로부터 제1 측(S1)으로 연장되도록 구비되는 제2 탄성부(620)를 더 포함할 수 있다. 제2 탄성부(620)는 주행 과정에서 주행용 휠(10)이 노면으로부터 충격을 받는 경우에도 주행용 휠(10)이 충격을 받기 전의 형상을 유지할 수 있도록 지지력을 제공하는 구성인 동시에, 제2 디스크(200)를 회전하기 위해 제2 모터(420)에 요구되는 토크를 감소하기 위한 구성일 수 있다. 이를 위해, 제2 탄성부(620)는 제1 스포크(310)의 내측면 중 방사 방향(R) 외측 끝부에 구비되는 내측면과 방사 방향 내측 끝부에 구비되는 내측면을 동시에 가압할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 7 및 전술한 내용을 토대로 본 발명에 따른 주행용 휠(10)의 구동 방식을 설명하면 다음과 같다.

주행용 휠(10)이 주행하다가 노면의 환경이 변하게 되면, 제2 모터(420)를 구동하여 제2 디스크(200)의 제2 몸체(210) 및 제2 돌출부(220)를 회전시켜 제1 돌출부(120)와 제2 돌출부(220) 간의 각도를 변경함으로써, 주행용 휠(10)의 방사 방향(R) 외경을 변경한다. 예를 들어, 주행용 휠(10)의 주행 방향으로 전방의 노면에 상방으로 돌출된 영역이 존재하는 경우에는, 도 1에서 도 2로 주행용 휠(10)의 형상이 변경되도록 또는 도 4에서 도 5로 주행용 휠(10)의 형상이 변경되도록 제1 돌출부(120)와 제2 돌출부(220) 간의 각도를 증대시킨 후 주행하게 된다. 반대로, 주행용 휠(10)의 주행 방향으로 전방의 노면에 하방으로 만입된 영역이 존재하는 경우에는 도 2에서 도 1로 주행용 휠(10)의 형상이 변경되도록 또는 도 5에서 도 4로 주행용 휠(10)의 형상이 변경되도록 제1 돌출부(120)와 제2 돌출부(220) 간의 각도를 감소시킨 후 주행하게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 노면에 요철 영역이 존재하더라도 주행용 휠(10)이 구비된 모빌리티의 전체적인 높이 변화를 최소화한 상태로 모빌리티를 주행할 수 있으므로, 모빌리티의 승차감이 현저하게 향상될 수 있다. 한편, 제1 돌출부(120)와 제2 돌출부(220) 간의 각도 변경이 없이 주행용 휠(10)이 평평한 노면을 주행하는 경우에는 제1 디스크(100)의 회전 각속도와 제2 모터(420)에 의한 제2 디스크(200)의 회전 각속도는 서로 동일하도록 제1 모터(410)와 제2 모터(420)가 구동될 수 있다.

모빌리티

도 8은 본 발명에 따른 주행용 휠이 적용될 수 있는 모빌리티 구조의 일 예를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 모빌리티(20)는 하나 이상의 주행용 휠(10)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 모빌리티(20)는 두 개의 주행용 휠(10)을 포함할 수 있다.

이때, 주행용 휠(10)은 회전축(50)에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크(100), 회전축(50)에 대해 자전 가능하게 구비되는 제2 디스크(200), 제1 측(S1)이 제1 디스크(100)에 결합되고 제2 측(S2)이 제2 디스크(200)에 결합되고, 방사 방향(R) 외측으로 돌출된 형상을 갖는 복수의 스포크(spoke, 300), 제1 디스크(100)를 회전시키는 제1 모터(410) 및 제2 디스크(200)를 회전시키는 제2 모터(420)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 측(s1)을 중심으로 스포크(300)는 제1 디스크(100)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있고, 제2 측(S2)을 중심으로 스포크(300)는 제2 디스크(200)에 대해 회전 가능하게 구비될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 모빌리티는 저속으로 주행하는 모빌리티일 수 있다. 일 예로 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 모빌리티는 힐체어일 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.

10 : 주행용 휠
20 : 모빌리티
50 : 회전축
100 : 제1 디스크
110 : 제1 몸체
120 : 제1 돌출부
200 : 제2 디스크
210 : 제2 몸체
220 : 제2 돌출부
300 : 스포크
310 : 제1 스포크
320 : 제2 스포크
410 : 제1 모터
420 : 제2 모터
500 : 지지부
610 : 제1 탄성부
620 : 제2 탄성부
700 : 베어링
S1 : 제1 측
S2 : 제2 측
W : 주행용 휠의 폭 방향
R : 주행용 휠의 방사 방향
A : 주행용 휠의 둘레 방향

Claims

회전축;
회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크;
상기 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제2 디스크;
제1 측이 상기 제1 디스크에 결합되고 제2 측이 상기 제2 디스크에 결합되고, 외측으로 돌출된 형상을 갖는 복수의 스포크(spoke);
상기 제1 디스크를 회전시키는 제1 모터; 및
상기 제2 디스크를 회전시키는 제2 모터; 를 포함하고,
상기 제1 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제1 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되고,
상기 제2 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제2 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되는 주행용 휠.
청구항 1에서,
상기 복수의 스포크에 각각 구비되는 복수의 상기 제1 측은 상기 회전축을 중심으로 등 간격으로 구비되고,
상기 복수의 스포크에 각각 구비되는 복수의 상기 제2 측은 상기 회전축을 중심으로 등 간격으로 구비되는 주행용 휠.
청구항 1에서,
상기 제1 디스크는,
상기 회전축에 결합되는 제1 몸체; 및
상기 제1 몸체로부터 외측으로 돌출되고 일 측이 상기 복수의 스포크의 상기 제1 측에 결합되는 제1 돌출부; 를 포함하는 주행용 휠.
청구항 3에서,
상기 제2 디스크는,
상기 회전축에 결합되는 제2 몸체; 및
상기 제2 몸체로부터 외측으로 돌출되고 일 측이 상기 복수의 스포크의 상기 제2 측에 결합되는 제2 돌출부; 를 포함하는 주행용 휠.
청구항 4에서,
상기 제1 디스크는 두 개가 구비되되,
두 개의 상기 제1 디스크는 폭 방향(W)으로 서로 이격되도록 구비되는 주행용 휠.
청구항 5에서,
상기 제2 디스크는,
상기 폭 방향(W)으로 두 개의 상기 제1 디스크 사이의 내부 공간에 구비되는 주행용 휠.
청구항 4에서,
상기 스포크는,
상기 제1 측으로부터 외측으로 연장되는 제1 스포크; 및
상기 제1 측으로부터 상기 제2 측으로 연장되는 제2 스포크; 를 포함하는 주행용 휠.
청구항 7에서,
상기 제1 스포크 및 상기 제2 스포크는 일 직선 상에 구비되는 주행용 휠.
청구항 7에서,
상기 회전축으로부터 상기 제1 측까지의 거리는 상기 회전축으로부터 상기 제2 측까지의 거리보다 긴 주행용 휠.
청구항 4에서,
상기 제2 몸체는 상기 회전축에 대해 상대적인 이동이 불가능하도록 고정 결합되고,
상기 제2 모터는 상기 회전축에 직결되는 주행용 휠.
청구항 10에서,
상기 제2 몸체는 상기 회전축과 일체로 형성되는 주행용 휠.
청구항 3에서,
방사 방향(R)으로 상기 제1 몸체의 외측면에는 외접 기어가 구비되고,
상기 제1 모터는 상기 외접 기어와 맞물리도록 구비되는 주행용 휠.
청구항 1에서,
상기 스포크의 외측 끝부에 구비되고 상기 주행용 휠의 둘레 방향(A)으로 돌출되는 지지부; 를 더 포함하는 주행용 휠.
청구항 13에서,
상기 지지부는 상기 스포크에 대해 회전 가능하게 구비되는 주행용 휠.
청구항 14에서,
일 측이 상기 지지부에 밀착되도록 구비되고, 타 측이 상기 스포크에 밀착되도록 구비되는 제1 탄성부; 를 더 포함하는 주행용 휠.
청구항 7에서,
상기 제1 스포크의 내측에 구비되되, 상기 제1 스포크의 상기 외측 끝부로부터 상기 제1 측으로 연장되도록 구비되는 제2 탄성부; 를 더 포함하는 주행용 휠.
청구항 10에서,
상기 회전축과 상기 제1 몸체 사이에 구비되는 베어링; 을 더 포함하는 주행용 휠.
하나 이상의 주행용 휠을 포함하는 모빌리티로서,
상기 주행용 휠은,
회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제1 디스크;
상기 회전축에 대해 자전 가능하게 구비되는 제2 디스크;
제1 측이 상기 제1 디스크에 결합되고 제2 측이 상기 제2 디스크에 결합되고, 외측으로 돌출된 형상을 갖는 복수의 스포크(spoke);
상기 제1 디스크를 회전시키는 제1 모터; 및
상기 제2 디스크를 회전시키는 제2 모터; 를 포함하고,
상기 제1 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제1 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되고,
상기 제2 측을 중심으로 상기 스포크는 상기 제2 디스크에 대해 회전 가능하게 구비되는 모빌리티.
청구항 18에서,
상기 모빌리티는 휠체어인, 모빌리티.