KR20230123671A - 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노면에서만 주행이 가능하던 전동휠을 빙판에서도 즐길 수 있도록 하기 위한 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠에 관한 것이으로, 빙판에 접촉하는 톱니(112)가 외면에 부착되고 내면은 전동휠(1)의 바퀴(10)의 크라운부(10a)를 감싸는 휠 케이스(110)와; 상기 휠 케이스(110)의 좌우 외측에 형성되어 전동휠(1)의 바퀴(10)의 쇼울더부(10b)를 감싸 상기 휠 케이스(110)의 벗겨짐을 방지하는 휠 가드(120);를 포함하여 이루어지며, 상기 휠 케이스(110)는 방사상 분할형으로 이루어지되 분할된 일측은 상호 힌지(114)로 결합되고, 타측은 볼트(116)와 너트(117)로 결합되어 전동휠(1)의 바퀴(10)에 분리 가능하게 장착된다.

Description

전동휠 빙판 주행용 아이스 휠{Ice wheel of motor driven wheel for riding icy road}

본 발명은 미끄럽지 않은 노면에서만 주행이 가능하던 전동휠을 빙판(또는 설상)에서도 안전하게 즐길 수 있도록 전동휠의 바퀴에 분리가능하게 장착하여 필요에 따라 노면이나 빙판 양쪽에서 모두 사용이 가능하도록 하기 위한 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠에 관한 것이다.

일반적으로 '전동휠'은 전기를 동력으로 달리는 1인용 소형 이륜차 또는 일륜차를 의미하는데, 이의 대명사격인 '세그웨이'는 최초의 퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)로, 2001년 미국의 발명가 딘 카멘(Dean Kamen)이 개발해 공개했다. 퍼스널 모빌리티란 1인승의 개인용 이동수단을 일컫는다. 퍼스널 트랜스포터(Personal Transporter)라고도 한다. 세그웨이는 대개 킥보드 모양으로 발판 위에 서서 탄다. 균형 메커니즘을 사용해 탑승자가 넘어지지 않게 한 것이 특징이다.

'세그웨이'는 센서가 탑승자의 무게중심을 세밀하게 측정해 방향 등을 결정하므로 몸의 움직임만으로 조종할 수 있다. 세그웨이에 타서 몸을 움직이면 자동으로 전진과 후진, 회전 등의 방향 전환이 가능하다. 브레이크는 따로 없으며 뒤쪽으로 몸을 기울이면 정지할 수 있다. '세그웨이(Segway)'라는 이름도 ‘방향 전환’이라는 뜻인‘Segue’에서 유래했다.

한편, 이러한 전동휠은 일반적으로 고무 타이어를 바퀴로 사용하고 있으므로 미끄럽지 않은 노면에서만 이동이 가능하여 빙판이나 눈 위에서와 같은 미끄러운 길에서의 사용은 불가능하다는 단점이 있었다.

본 출원인이 검색한 바에 의하면 본 발명과 관련된 종래기술로는 특허문헌 1 내지 4 등이 개시되어 있다.

특허문헌 1의 '미끄럼 방지부재'는 흙길, 눈길, 및 빙판 등과 같은 노면에서 미끄러짐을 방지하기 위한 방지부재로서, 노면과 마찰을 일으키는 스토퍼; 및 상기 스토퍼를 지지하는 프레임;을 포함하며, 상기 스토퍼는, 신발 혹은 바퀴의 적어도 어느 일측에 마련되어 설정 중량 이하에서는 노면과 접촉되지 않도록 하고, 설정 중량 이상에서는 노면과 마찰될 수 있도록 된 것이다.

특허문헌 2의 '타이어 미끄럼방지 벨트 및 그 장착기구'는 눈길이나 빙판길에서 체인대신으로 자동차바퀴에 간단히 설치하여 사용할 수 있는 타이어 미끄럼방지 벨트 및 상기 타이어 미끄럼방지 벨트를 타이어에 장착하는 장착기구에 관한 것이다.

특허문헌 3의 '미끄럼방지기구가 착용된 타이어'는 자동차가 안전하게 어느 정도 고속으로 주행할 수 있도록 하기 위한 것이다.

특허문헌 4의 '이륜차용 스노우체인'은 눈길이나 빙판길에서 이륜차의 안정적인 주행을 보장하기 위한 이륜차용 스노우체인에 관한 것이다.

한편, 상술한 특허문헌 1 내지 4 등에 개시된 종래기술은 자동차나 자전거 바퀴에 장착한 상태에서 주행하게 될 경우 쉽게 벗겨지게 될 우려가 있다는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1079044호(2011.10.27. 등록) 한국공개실용 제20-2000-0015479호(2000.08.05. 공개) 한국등록실용 제20-0406377호(2006.01.10. 등록) 한국등록실용 제20-0467704호(2013.06.24. 등록)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 빙판이나 설상에서도 일반 노면에서와 동등한 안정적인 주행이 가능한 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 빙판에 접촉하는 톱니가 외면에 부착되고 내면은 전동휠의 바퀴 크라운부를 감싸는 휠 케이스와; 상기 휠 케이스의 좌우 외측에 형성되어 전동휠의 바퀴 쇼울더부를 감싸 상기 휠 케이스의 벗겨짐을 방지하는 휠 가드;를 포함하여 이루어지며, 상기 휠 케이스는 방사상 분할형으로 이루어지되 분할된 일측은 상호 힌지로 결합되고, 타측은 연결브라켓이 볼트와 너트로 결합되어 전동휠의 바퀴에 분리 가능하게 장착되는 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠을 제공한다.

본 발명의 실시 예에 의하면 노면에서만 주행이 가능하던 전동휠을 빙판이나 설상에서도 주행이 가능하도록 함으로써 빙판이나 설상(雪上)에서의 이동 외에도 전동휠을 이용한 레저활동의 영역을 확장시킬 수 있음은 물론, 본 실시 예에 의한 아이스 휠은 톱니가 부착된 휠 케이스의 좌우 내측에 휠 가드가 부착되어 있어 주행시 아이스 휠이 쉽게 벗겨지지 않으며, 휠 케이스는 타공구멍이 형성되어 있어 바퀴와의 밀착력이 우수하여 전동휠의 회전력을 빙판이나 설상에 그대로 전달할 수 있으므로 미끄러운 길에서도 안정적인 주행이 가능하게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 아이스 휠이 장착된 전동휠의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 아이스 휠을 바퀴에서 분리한 상태의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 아이스 휠의 전개 상태도,
도 4는 도 3에 도시된 아이스 휠의 배면 사시도,
도 5는 전동휠의 바퀴에 아이스 휠이 장착된 상태의 단면도,
도 6은 아이스 휠을 장착하는 과정을 도시한 순서도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 6에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 아이스 휠 및 이 아이스 휠이 장착된 전동휠과 아이스 휠을 장착하는 과정이 도시되어 있다.

첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 의한 아이스 휠(100)은 빙판에 접촉하는 톱니(112)가 외면에 부착되고 내면은 전동휠(1)의 바퀴(10)의 크라운부(10a)를 감싸는 휠 케이스(110)와; 상기 휠 케이스(110)의 좌우 외측에 형성되어 전동휠(1)의 바퀴(10)의 쇼울더부(10b)를 감싸 상기 휠 케이스(110)의 벗겨짐을 방지하는 휠 가드(120);를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 휠 케이스(110)는 방사상 분할형으로 이루어지되 분할된 일측은 상호 힌지(114)로 결합되고, 타측은 연결브라켓(118)에 볼트(116)와 너트(117)로 결합되어 전동휠(1)의 바퀴(10)에 분리 가능하게 장착되는 구조로 되어 있다.

도면 중 부호 119는 상기 연결브라켓(118)에 형성된 볼트구멍이다.

본 실시 예에서, 상기 연결브라켓(118)은 휠 케이스(110)의 일단에 전폭으로 가로질러 일자형으로 부착되어 있고, 상기 연결브라켓(118)에 3개의 볼트구멍(119)이 형성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 연결브라켓(118)을 휠 케이스(110)에 회전방향을 따라 위상 차를 두고 부착하여 위상 차를 둔 위치에서 각각 볼트와 너트를 체결하는 것에 의해 주행시 휠 밸런스가 어느 한쪽으로 치우치지 않도록 할 수도 있음은 물론인바, 연결 브라켓(118)을 도면에 도시된 바와 같은 일자형이 아닌 다단의 계단형으로 제작하여 부착할 수도 있음은 물론이다.

본 실시 예의 도면에 도시된 전동휠은 좌우 2개의 바퀴가 장착된 이륜 전동휠에 적용된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 1륜 전동휠에도 적용할 수 있음은 물론, 핸들이 없는 세그웨이에 적용할 수도 있고, 킥보드 형태의 전동휠에도 적용할 수도 있다.

한편, 본 실시 예에 의한 아이스 휠(100)은 빙판과 직접 접촉되므로 부식의 발생이 없는 스테인리스 스틸 소재로 이루어져 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 소재로 제작할 수도 있음은 물론이며, 엔지니어링 플라스틱을 소재로 하여 사출성형방식으로 제작할 수도 있다.

본 실시 예에서, 상기 휠 케이스(110)는 바퀴(10) 크라운부와의 밀착력 강화를 위한 타공구멍(111)이 형성되어 있는데, 이 타공구멍(111)은 고무로 이루어진 바퀴(10)를 감싸게 되면 바퀴(10)가 눌리게 되면서 타공구멍(111)을 통해 마찰력이 증대되어 휠 케이스(110)가 바퀴(10)의 회전력에 대해 슬립(slip)이 발생하지 않도록 하는 기능을 발휘할 수 있도록 하기 위한 것이다.

더욱 바람직하게는 상기 타공구멍(111)의 둘레가 휠 케이스(110)의 내면으로 약간 돌출되게 형성함으로써 마찰력을 극대화할 수도 있다.

상기 타공구멍(111)은 외곽에 부착된 톱니(112)와는 어긋나는 위치에 형성되어 있으며, 휠 케이스(111) 자체의 중량을 감소시키기 위한 목적과 바퀴(10)와 휠 케이스(111) 사이로 유입된 물기 등을 외부로 배출시키기 위한 배수기능을 겸하게 된다.

본 실시 예에서, 상기 톱니(112)는 도 5에 도시된 바와 같이 휠 케이스(110)의 외면에 4열로 즉, 좌우의 외곽에 2열이 부착되고, 내측에 등간격으로 2열이 부착되어 있어서 전동휠(1)에 탑승한 인체의 하중을 받아 빙판에 안정적으로 전 폭에 걸쳐 접지함으로써 하중 분산이 이루어져 모터의 회전력을 받아 주행하는데 지장이 발생하지 않도록 되어 있다.

본 실시 예에서, 상기 4열로 부착된 톱니는 회전방향에 대하여 서로 위상 차를 두고 있지 않으나, 빙판에 접촉한 상태에서 회전할 때 슬립(미끄럼)을 방지하기 위해서는 서로 약간의 위상 차를 두어 항상 톱니 중의 어느 하나는 빙판에 접지된 상태를 이루도록 하는 것이 바람직하다.

또, 본 실시 예에서, 상기 톱니(112)는 휠 케이스(112)의 외면에 용접되는 몸체부(112a)의 외측에 복수의 톱니부(112b)가 일정 간격으로 형성된 선상(線上) 톱니로 이루어져 있어 휠 케이스에의 부착(용접) 작업능률을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시 예에서는 상기 톱니(112)가 몸체부(112a)의 외측에 복수의 톱니부(112b)가 돌출 형성된 상태로 이루어져 있지만, 상기 톱니부(112b)를 실제 톱날의 톱니와 같이 좌우로 소정 각도씩 교차되게 꺾이도록 형성함으로써 주행시 빙판과의 마찰력을 극대화할 수도 있음은 물론이다.

도면에 도시된 실시 예에서는 휠 케이스(110)가 2 분할로 이루어지고 반달 형태로 이루어진 2개의 반쪽 휠 케이스(110)의 일측이 상호 힌지(114)로 회동 가능하게 결합되는 구조로 이루어져 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 3 분할이나 4 분할 등의 다분할 형태로 제작할 수도 있음은 물론이며, 여러 개로 분할된 부분은 각각 힌지(114)에 의해 연쇄적으로 연결되고, 개방된 양단에 연결브라켓(118)을 설치하여 볼트(116)로 분리 가능하게 결합될 수 있도록 제작하면 된다.

본 실시 예에서, 상기 휠 가드(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 휠 케이스(110)의 내면 좌우 측에 용접되어 바퀴(10)의 쇼울더부(10b)를 외측에서 감싸도록 함으로써 아이스 휠(100)이 바퀴(10)에서 벗겨지는 것을 방지하게 되는데, 본 발명에서 상기 휠 가드(120)는 휠 케이스(110)와 별도로 제작되어 용접될 수도 있으나, 휠 케이스(110)의 좌우 측을 내측으로 벤딩 가공하여 제작할 수도 있으며, 휠 가드(120)는 아이스 휠(100)의 이탈방지 기능과 더불어 휠 케이스(110)의 구조적인 변형을 방지하는 일종의 프레임 역할을 하게 되므로 벤딩 가공시에는 자동차 휠(wheel)의 림(rim)과 같이 견고한 구조를 이룰 수 있는 형태로 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 휠 가드(120)는 도 5에서와 같이 휠 케이스(110)의 내면에서 직각으로 뻗어내려오는 형태 외에도 비스듬하게 뻗어 내려오면서 바퀴(10) 양측의 경사진 쇼울더부(10b)에 밀착되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 아이스 휠(100)은 도 6에 도시된 순서와 같이 전동 휠(1)의 바퀴(10)에 장착하여 빙판이나 설상에서 주행이 가능하고, 아이스 휠(100)을 벗겨내고 일반 전동휠로 사용이 가능한데, 빙판이나 설상에서 사용하고자 할 경우에는 도 6에 순차적으로 도시된 바와 같이 먼저 펼쳐진 아이스 휠(100)의 절반 부분을 전동휠(1)의 바퀴(10)에 끼우고, 나머지 절반 부분을 바퀴(10)를 덮어주도록 한 후 맞닿은 부분의 연결브라켓(118)에 볼트(116)와 너트(117)를 체결하여 조여주게 되면 아이스 휠(100)이 바퀴(10)에 긴밀하게 밀착된 상태로 장착되게 되는 것이며, 이와 같은 상태에서 빙판을 주행하면 아이스 휠(100)의 휠 케이스(110) 외측에 방사상으로 부착된 톱니(112)가 빙판과 접촉하면서 미끄럼이 발생하지 않고 주행과 방향전환 등이 안정적으로 이루어질 수 있으므로 기존의 전동휠을 빙판이나 설상에서도 즐길 수 있게 된다.

또, 본 실시 예의 아이스 휠(100)은 휠 케이스(110)의 좌우 내측에 휠 가드(120)가 부착되어 바퀴(10)의 쇼울더부(10b)를 감싸게 되므로 주행과 방향전환시에도 아이스 휠(100)이 바퀴(10)에서 벗겨지는 현상이 발생하지 않음은 물론, 휠 케이스(110)의 타공구멍(111)에 의해 크라운부(10a)와의 밀착력이 우수하여 아이스 휠(100)과 바퀴(10)와의 헛도는 현상도 발생하지 않게 되므로 안정적인 주행이 가능하게 되는 이점이 있고, 일반 노면에서 전동휠을 사용하고자 할 경우에는 아이스 휠(100)을 바퀴(10)에서 분리시킨 후 바퀴(10)가 노면에 접촉하도록 하면 되므로 노면이나 빙판 또는 설상에 상관없이 전동휠을 전천후로 사용할 수 있는 것이다.

1 : 전동휠
10 : 바퀴
10a : 크라운부
10b : 쇼울더부
100 : 아이스 휠
110 : 휠 케이스
111 : 타공구멍
112 : 톱니
112a : 몸체부
112b : 톱니부
114 : 힌지
116 : 볼트
117 : 너트
118 : 연결브라켓
119 : 볼트구멍
120 : 휠 가드

Claims (4)

1. 빙판에 접촉하는 톱니(112)가 외면에 부착되고 내면은 전동휠(1)의 바퀴(10)의 크라운부(10a)를 감싸는 휠 케이스(110)와;
   상기 휠 케이스(110)의 좌우 외측에 형성되어 전동휠(1)의 바퀴(10)의 쇼울더부(10b)를 감싸 상기 휠 케이스(110)의 벗겨짐을 방지하는 휠 가드(120);를 포함하여 이루어지며,
   상기 휠 케이스(110)는 방사상 분할형으로 이루어지되 분할된 일측은 상호 힌지(114)로 결합되고, 타측은 연결브라켓(118)이 볼트(116)와 너트(117)로 결합되어 전동휠(1)의 바퀴(10)에 분리 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 휠 케이스(110)는 바퀴(10)의 크라운부(10b)와의 밀착력 강화를 위한 타공구멍(111)이 형성된 것을 특징으로 하는 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 톱니(112)는 휠 케이스(110)의 외면에 복렬로 부착되는 것을 특징으로 하는 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 톱니(112)는 휠 케이스(110)에 용접되는 몸체부(112a)의 외측에 복수의 톱니부(112b)가 일정 간격으로 형성된 선상(線上) 톱니로 이루어진 것을 특징으로 하는 전동휠 빙판 주행용 아이스 휠.