WO2012093763A1 - 전동형 4륜 오토바이 - Google Patents

전동형 4륜 오토바이 Download PDF

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WO2012093763A1
WO2012093763A1 PCT/KR2011/006263 KR2011006263W WO2012093763A1 WO 2012093763 A1 WO2012093763 A1 WO 2012093763A1 KR 2011006263 W KR2011006263 W KR 2011006263W WO 2012093763 A1 WO2012093763 A1 WO 2012093763A1
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WO
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wheel
coupled
motor
wheels
brake
Prior art date
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PCT/KR2011/006263
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English (en)
French (fr)
Inventor
오봉석
Original Assignee
Oh Bongseok
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Publication date
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Application filed by Oh Bongseok filed Critical Oh Bongseok
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
    • B62M7/12—Motorcycles characterised by position of motor or engine with the engine beside or within the driven wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00—Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/01—Motorcycles with four or more wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62L—BRAKES SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES
    • B62L3/00—Brake-actuating mechanisms; Arrangements thereof

Definitions

  • the present invention relates to an electric four-wheeled motorcycle, and more particularly, stable driving is possible by individually controlling the rotational speeds of the left and right wheels when driving on a road where the road surface is not good.
  • the present invention relates to an electric four-wheeled motorcycle that can be easily operated by a general automobile user.
  • Electric four-wheeled motorcycles are in demand due to the recent increase in leisure population, and various types of four-wheeled motorcycles are currently on the market.
  • the general four-wheel motorcycle propulsion method is divided into two-wheel drive (2WD) and four-wheel drive (4WD), two-wheel drive is divided into front wheel drive and rear wheel drive.
  • Electric four-wheeled motorcycles are mainly used in mountainous terrain for leisure purposes, and they are most commonly used in rear and four-wheel drive due to the topography.
  • the four-wheel drive is easy to pass through the rough terrain, but there is a problem that requires a lot of manufacturing costs, generally the rear wheel driving method is the most preferred trend.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a rear wheel driving method of a conventional electric four-wheeled motorcycle.
  • the conventional rear wheel driving method is the body 100
  • the front wheel shaft 200 is coupled to one side of the upper end of the body 100
  • the front wheel 210 is fixedly coupled to both ends of the front wheel shaft 200 and It is coupled to the upper one side of the body 100
  • the operation unit 300 is connected to the front wheel 210 to adjust the steering angle of the front wheel 210
  • the rear wheel shaft 400 is coupled to one side of the lower end of the body 100
  • a rear wheel 410 fixedly coupled to both ends of the rear wheel shaft 400 and a power transmission unit 500 coupled to the rear wheel shaft 400 to transmit rotational force.
  • the rotation angle of the front wheel 210 is adjusted by the operation of the operation unit 300, and the power transmission unit 500 rotates the rear wheel shaft 400 so that both rear wheels 410 are simultaneously driven.
  • the front wheel 210 is rotated by being axially coupled to the rear wheel 410 by the driving of the rear wheel 410 without a separate rotational force.
  • This conventional rear wheel driving method is provided with the same rotational force to the rear wheels 410 located on the left and right side, when the road surface state of both rear wheels 410 are different, the rear wheel 410a of any one of the ground and ground state slippery idle When the rear wheel 410b on the other side having a good ground and ground state cannot rotate forward, the tire is worn due to friction with the ground.
  • the same rotational force is provided to the left and right rear wheels 410 during curved driving, and therefore, the driver may be overturned in the vehicle and hit a rock wall due to the tilting phenomenon generated outside when cornering.
  • the conventional four-wheeled motorcycle is provided with a handle 600 for operating the vehicle on both sides of the operation unit 300, each hand is provided with a hand brake 700 for braking the vehicle.
  • a hand brake 700 for braking the vehicle.
  • a user who operates a general vehicle that is familiar with foot brakes is not accustomed to using the hand brake 700, which causes a serious problem that is difficult to cope with a situation requiring rapid braking.
  • an object of the present invention is to control the rotational speed of the rear wheels located on both sides individually to easily drive on the road of poor road condition electric four-wheeled In providing motorcycles.
  • Another object of the present invention is to provide a stable cornering by controlling the inner wheel to have a lower rotational speed than the outer wheel during curved driving.
  • Another object of the present invention is to provide an electric four-wheeled motorcycle having a braking structure that is convenient for a user who operates a general vehicle using a foot brake.
  • the body is coupled to the frame, the operation unit is installed on the front of the body and the handle is installed on both sides to control the steering and power transmission of the wheel, the upper body
  • a front wheel including a seat unit coupled to one side, a front wheel shaft installed at one front side of the body, first and second wheels coupled to both ends of the front wheel shaft, and a first coupled to one rear side of the body;
  • a rear wheel including a rear wheel connector, a second rear wheel connector coupled to the other rear side of the body, a third wheel coupled to the first rear wheel connector, and a fourth wheel coupled to the second rear wheel connector;
  • a first motor coupled to the third wheel side to provide rotational force to a third wheel, a second motor coupled to the fourth wheel side to provide rotational force to a fourth wheel, the first motor and the second
  • On the motor Is connected to the term is provided by a controller which controls the speed of the first motor and the second motor simultaneously or separately.
  • the body further includes a curved running detection means for outputting a sensing signal corresponding to the curved running of the body, the controller analyzes the curved running direction based on the sensing signal, the inner wheel is outside
  • the speeds of the first motor and the second motor can be controlled separately so that the rotation speed is smaller than that of the wheels.
  • the curve driving detection means is a four-wheeled motorcycle, characterized in that any one of a tilt sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a steering angle sensor.
  • a brake for decelerating the speed of the front wheel and the rear wheel wherein the brake is provided on each handle to control the deceleration of the rear wheel, and a foot brake installed at the lower side of the body to control the deceleration of the front wheel and the rear wheel simultaneously. It is provided including.
  • the foot brake is connected to a pneumatic cylinder, and the pneumatic cylinder is connected to a brake pad coupled to each of the first wheel, the second wheel, the third wheel, and the fourth wheel to operate the brake pad by the operation of the foot brake. Is in close contact with or released from the first wheel, the second wheel, the third wheel, and the fourth wheel.
  • the controller controls the rotational speed of the first motor and the second motor at the same time or separately there is an effect that can be stable running on the road condition is not good.
  • the curve running detection means senses the rotation direction and the rotation angle
  • the controller separately controls the rotation speed of the first motor and the second motor so that the inner wheel is smaller than the outer wheel by the sensed sensing value Therefore, cornering effect is excellent.
  • a foot brake system used in a general vehicle can be easily operated by a user operating a general vehicle even in a situation where a sudden braking is required, the foot brake and the hand brake can be operated at the same time has an excellent braking force.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a rear wheel driving method of a conventional electric four-wheeled motorcycle.
  • FIG. 2 is a perspective view of the electric four-wheeled motorcycle according to the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing the overall structure of the electric four-wheeled motorcycle according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing a curved driving state of the electric four-wheeled motorcycle according to the present invention.
  • FIG. 5 is a system diagram of speed control of the rear wheels according to the curved driving of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a view comparing the rotation speed of the inner wheel and the outer wheel in the driving roads with different rotation angles.
  • FIG. 7 is a system diagram showing an operation relationship of a brake according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing a coupling relationship of a brake according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the electric four-wheeled motorcycle according to the present invention
  • Figure 3 is a conceptual diagram showing the overall structure of the electric four-wheeled motorcycle according to the present invention.
  • the electric four-wheeled motorcycle is the body 10, the operating portion 20 is installed on the front upper side of the body 10, the seat of the elastic material coupled to the upper side of the body 10
  • the unit 30 the front wheel shaft 40 is installed on one side of the front body 10, the front wheel 50 is coupled to both ends of the front wheel shaft 40, and the first installed on both rear sides of the body 10
  • a first motor 83, a second motor 84, and a controller 90 coupled to 82 are included.
  • Body 10 is coupled to a metal frame to support each component installed in the body (10).
  • Foot rests 11 are installed at both lower ends of the body 10 to guide both feet of the driver, and a foot brake 12 is installed at one side of the foot rests 11.
  • the operation unit 20 is installed on the front upper side of the body 10, the handles 21 are respectively coupled to both ends, each handle 21 is provided with a hand brake 22.
  • the actuator 20 controls steering and power transmission of the wheel.
  • steering of the wheel is such that the steering angle of the front wheel 50, which is axially coupled to the handle 21, is changed from side to side by manipulation of the handle 21.
  • the power transmission is performed by the driver operating the handle 21, and at this time, an electric signal according to the rotation value of the handle 21 that is changed is transmitted to the first motor 83 and the second motor 84 so that the rear wheel 80 is moved. Driven.
  • the front wheel 50 includes a first wheel 51 and a second wheel 52 coupled to both ends of the front wheel shaft 40.
  • the first wheels 51 and the second wheels 52 are not provided with separate rotational force, but are rotated by the driving of the rear wheels 80.
  • first rear wheel coupling 60 One end of the first rear wheel coupling 60 is coupled to one rear side of the body 10, and the other end of the first rear wheel coupling 60 is coupled to the third wheel 81.
  • a first motor 83 providing rotational power is coupled to the third wheel 81.
  • the first rear wheel coupling 60 is preferably made of a metal frame.
  • the second rear wheel connector 70 is coupled to the other rear side of the body 10, and the other end of the second rear wheel connector 70 is coupled to the fourth wheel 82.
  • a second motor 84 providing rotational power is coupled to the fourth wheel 82.
  • the second rear wheel connecting member 70 is also preferably made of a metal frame.
  • the controller 90 is electrically connected to the first motor 83 and the second motor 84 so that the speeds of the first motor 83 and the second motor 84 are controlled simultaneously or separately.
  • FIG. 4 is a view showing a curved driving state of the electric four-wheeled motorcycle according to the present invention
  • Figure 5 is a system diagram for adjusting the speed of the rear wheels according to the curved running according to FIG.
  • the four-wheeled motorcycle according to the present invention further includes a curve traveling detecting means 13 in the body 10.
  • Curve running detection means 13 detects the curved running of the body 10 when the four-wheeled motorcycle curves and outputs a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 90 analyzes the sensing signal by the curved traveling detecting means 13 and recognizes the curved driving direction so that the inner wheels have a lower rotation speed than the outer wheels. 83 and the speed of the second motor 84 is controlled separately.
  • the curved running detection means 13 is preferably any one of a tilt sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, a steering angle sensor.
  • the driver rotates the front wheel 50 in a predetermined direction by manipulating the handle 21 during the curve driving.
  • the curved running detection means 13 detects the curved running of the body 10 and transmits a sensing signal to the controller 90.
  • the controller 90 analyzes the rotational direction so that the rotational speed V 2 of the fourth wheel 82 corresponding to the inner wheel is smaller than the rotation speed V1 of the third wheel 81 corresponding to the outer wheel.
  • the first motor 83 and the second motor 84 are individually controlled.
  • the sensing signal may be sensed by the rotation angle or the rotation direction.
  • the rotation speed ratio of the third wheel 81 and the fourth wheel 82 is controlled differently according to the change of the rotation angle of the body 10. This will be described in detail with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 is a view comparing the rotational speed of the inner wheel and the outer wheel on the driving road with a different rotation angle, referring to the drawing, the rotation angle is 90 ° assuming that the rotation angle rotates at the same speed on a different driving road
  • Rotational speed ratio value (V3 / V4) is the rotational speed ratio value (V5 /) of the inner wheel's rotation speed (V6) and the outer wheel's rotation speed (V5) on the road (A) with a rotation angle of 60 °. Larger than V6).
  • the driver when the curved driving is provided with different rotation speeds on both wheels, the driver can be stably reduced by being pushed out by the centrifugal force during driving.
  • FIG. 7 is a system diagram showing an operation relationship of the brake according to the present invention
  • Figure 8 is a schematic perspective view showing a coupling relationship of the brake according to the present invention.
  • the four-wheeled motorcycle includes a brake for reducing the speed of the front wheel 50 and the rear wheel 80.
  • the brake comprises a hand brake 22 and a foot brake 12.
  • the hand brake 22 decelerates and controls the rear wheel 80.
  • the hand brake 22 is connected to the second cylinder (22a) consisting of a pneumatic cylinder when the speed reduction is required to operate the hand brake 22 to transfer the air pressure to the second cylinder (22a).
  • the second cylinder 22a is connected to the brake pads 81b and 82b installed on the third wheel 81 and the fourth wheel 82, respectively, so that the air pressure of the second cylinder 22a is the brake pads 81b and 82b. Is delivered).
  • the air pressure transmitted to the brake pads 81b and 82b causes the brake pads 81b and 82b to be in close or in close contact with the wheels, thereby controlling the speed of the wheels.
  • the foot brake 12 simultaneously decelerates and controls the front wheel 50 and the rear wheel 80.
  • the foot brake 12 transmits air pressure to the first cylinder 12a made of a pneumatic cylinder connected to the foot brake 12 by the driver applying pressure to the foot brake 12 when the speed is required to decelerate.
  • the first cylinder 12a may include brake pads 51a, 52a, 81a, and 82a coupled to the first wheels 51, the second wheels 52, the third wheels 81, and the fourth wheels 82.
  • the air pressure of the first cylinder 12a is transmitted to the respective brake pads 51a, 52a, 81a, 82a.
  • the air pressure transmitted to the brake pads 51a, 52a, 81a, and 82a causes the brake pads 51a, 52a, 81a, and 82a to be in close or in close contact with the wheels, thereby controlling the speed of the wheels.
  • the brake pads 81a and 82a connected to the first cylinder 12a and the brake pads 81b and 82b connected to the second cylinder 12b are provided on the third wheel 81 and the fourth wheel 82. Each is installed separately.
  • the four-wheeled motorcycle according to the present invention includes a foot brake braking method that satisfies the requirements of the general vehicle, so that a user who operates the general vehicle can easily operate the foot brake 12.
  • first rear wheel coupling 70 second rear wheel coupling

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Abstract

본 발명은 산악용 4륜 오토바이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레임으로 결합되는 몸체와, 몸체 전방 상측에 설치되고 양측에 핸들이 설치되어 바퀴의 조향 및 동력전달을 제어하는 작동부와, 몸체 상부 일측에 결합되는 시트부와, 상기 몸체의 전방 일측에 설치되는 전륜축과, 상기 전륜축의 양단에 결합되는 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴를 포함하는 전륜과, 상기 몸체의 후방 일측에 결합되는 제 1 후륜연결체와, 상기 몸체의 후방 타측에 결합되는 제 2 후륜연결체와, 상기 제 1 후륜연결체에 결합되는 제 3 바퀴 및 상기 제 2 후륜연결체에 결합되는 제 4 바퀴를 포함하는 후륜과, 상기 제 3 바퀴측에 결합되어 제 3 바퀴에 회전력을 제공하는 제 1 모터와, 상기 제 4 바퀴측에 결합되어 제 4 바퀴에 회전력을 제공하는 제 2 모터와, 상기 제 1 모터와 제 2 모터에 전기적으로 연결되어 상기 제 1 모터와 제 2 모터의 속도를 동시 또는 개별적으로 제어하는 컨트롤러를 포함하여 제공된다. 상기와 같은 본 발명에 따르면, 컨트롤러가 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 동시 또는 개별적으로 제어하여 노면상태가 양호하지 않은 도로에서 안정적인 주행이 가능한 효과가 있다. 또한, 곡선주행 감지수단이 회전방향 및 회전각도를 센싱하고, 센싱된 센싱값에 의해 컨트롤러가 안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 회전속도를 작도록 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 개별적으로 제어하여 코너링시 안정감이 뛰어난 효과가 있다. 또한, 일반 자동차에 사용되는 풋 브레이크 시스템을 적용하여 급제동이 필요한 상황에서도 일반 자동차를 조작하는 사용자가 쉽게 조작할 수 있으며, 풋 브레이크와 핸드 브레이크가 동시에 작동가능하여 제동력이 우수한 효과가 있다.

Description

전동형 4륜 오토바이
본 발명은 전동형 4륜 오토바이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노면상태가 양호하지 않은 도로를 주행시 좌우측 바퀴의 회전속도를 개별적으로 제어하여 안정적인 주행이 가능하고, 일반 자동차에 적용되는 풋 브레이크 방식을 적용하여 일반 자동차 사용자가 쉽게 조작할 수 있는 전동형 4륜 오토바이에 관한 것이다.
전동형 4륜 오토바이는 최근 레져인구의 증가로 인해 수요가 증대되어 현재 다양한 종류의 4륜 오토바이가 시판되고 있다.
일반적인 4륜 오토바이의 추진방식은 이륜구동(2WD)과 사륜구동(4WD)으로 나뉘어지며, 이륜구동은 다시 전륜구동과 후륜구동으로 나뉜다.
전동형 4륜 오토바이는 레져용으로 산악지형에서 주로 사용되며, 지형적인 특성상 후륜구동과 사륜구동을 가장 많이 사용하게 된다. 여기서 사륜구동은 험난한 지형지물을 통과하기에는 용이하나 제조비용이 많이 소요되는 문제점이 있어, 일반적으로 후륜구동 방식을 가장 많이 선호하는 추세이다.
도 1은 종래 전동형 4륜 오토바이의 후륜구동 방식을 나타낸 개념도이다.
도면을 참조하면, 종래의 후륜구동 방식은 몸체(100)와, 몸체(100)의 상단 일측에 결합되는 전륜축(200)과, 전륜축(200)의 양단에 고정결합되는 전륜(210)과, 몸체(100)의 상부 일측에 결합되고, 전륜(210)과 연결되어 전륜(210)의 조향각도를 조절하는 작동부(300)와, 몸체(100)의 하단 일측에 결합되는 후륜축(400)과, 후륜축(400)의 양단에 고정결합되는 후륜(410)과, 후륜축(400)에 결합되어 회전력을 전달하는 동력전달부(500)를 포함하여 구성된다.
종래의 후륜구동 방식은 작동부(300)의 조작에 의해 전륜(210)의 회전각도가 조절되고, 동력전달부(500)는 후륜축(400)을 회전하여 양측 후륜(410)이 동시에 구동된다. 이때에 전륜(210)은 별도의 회전력이 제동되지 않고 후륜(410)의 구동에 의해 후륜(410)과 축결합되어 회전된다.
이러한 종래의 후륜구동 방식은 좌우측에 위치하는 후륜(410)에 동일한 회전력이 제공되어 양측 후륜(410)의 노면 상태가 각각 다른 경우에는 어느 일측의 후륜(410a)은 지면과 접지상태가 미끄러워 공회전하게 되고, 지면과 접지상태가 양호한 타측의 후륜(410b)은 전진을 하지 못하고 공회전되면서 지면과의 마찰로 인해 타이어가 마모되는 현상이 발생된다.
특히, 곡선 주행시 좌우측의 후륜(410)에 동일한 회전력이 제공되어 코너링시 외측으로 발생되는 쏠림현상으로 인해 운전자가 차량에서 전복되어 암벽 등에 부딪칠 수 있는 위험성이 항상 도사린다.
그리고 종래 4륜 오토바이는 작동부(300) 양측에 차량 조작을 위한 핸들(600)이 설치되고, 각 핸들에는 차량 제동을 위한 핸드 브레이크(700)가 설치된다. 평상시 풋 브레이크에 익숙한 일반 자동차를 조작하는 사용자에게는 핸드 브레이크(700)를 사용하는 것이 익숙하지 않아 급제동이 필요한 상황에 쉽게 대처하기가 힘든 심각한 문제점이 발생된다.
따라서, 이러한 종래 후륜구동 방식의 4륜 오토바이의 불합리한 점을 극복하고 좌우측의 후륜(410)에 각각 다른 회전력을 제공하여 노면상태가 양호하지 않은 도로에서 주행이 용이하고, 일반 자동차를 조작하는 사용자에게 편리한 제동 구조를 가지는 전동형 4륜 오토바이에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 양측에 위치하는 후륜바퀴의 회전속도를 개별적으로 제어하여 노면상태가 양호하지 않은 도로에서 주행이 용이한 전동형 4륜 오토바이를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 곡선 주행시 안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 회전속도를 작도록 제어하여 안정감 있는 코너링을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 풋 브레이크를 사용하여 일반 자동차를 조작하는 사용자에게 편리한 제동 구조를 가지는 전동형 4륜 오토바이를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 프레임으로 결합되는 몸체와, 몸체 전방 상측에 설치되고 양측에 핸들이 설치되어 바퀴의 조향 및 동력전달을 제어하는 작동부와, 몸체 상부 일측에 결합되는 시트부와, 상기 몸체의 전방 일측에 설치되는 전륜축과, 상기 전륜축의 양단에 결합되는 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴를 포함하는 전륜과, 상기 몸체의 후방 일측에 결합되는 제 1 후륜연결체와, 상기 몸체의 후방 타측에 결합되는 제 2 후륜연결체와, 상기 제 1 후륜연결체에 결합되는 제 3 바퀴 및 상기 제 2 후륜연결체에 결합되는 제 4 바퀴를 포함하는 후륜과, 상기 제 3 바퀴측에 결합되어 제 3 바퀴에 회전력을 제공하는 제 1 모터와, 상기 제 4 바퀴측에 결합되어 제 4 바퀴에 회전력을 제공하는 제 2 모터와, 상기 제 1 모터와 제 2 모터에 전기적으로 연결되어 상기 제 1 모터와 제 2 모터의 속도를 동시 또는 개별적으로 제어하는 컨트롤러를 포함하여 제공된다.
또한, 상기 몸체에는 상기 몸체의 곡선주행을 감지하면, 그에 상응하는 센싱신호를 출력하는 곡선주행 감지수단이 더 포함되고, 상기 컨트롤러는 상기 센싱신호에 기초하여 곡선주행 방향을 분석하여 안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 회전속도가 작도록, 상기 제 1 모터와 제 2 모터의 속도를 개별적으로 제어할 수 있다.
여기서 상기 곡선주행 감지수단은 기울기 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 조향각 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 4륜 오토바이.
그리고 전륜과 후륜의 속도를 감속하는 브레이크를 더 포함하되, 상기 브레이크는 각 핸들에 설치되어 후륜을 감속제어하는 핸드 브레이크와, 상기 몸체의 일측 하단에 설치되어 전륜과 후륜을 동시에 감속제어하는 풋 브레이크를 포함하여 제공된다.
여기서 상기 풋 브레이크는 공압 실린더와 연결되고, 상기 공압 실린더는 제 1 바퀴, 제 2 바퀴, 제 3 바퀴 및 제 4 바퀴의 각각에 결합되는 브레이크 패드와 연결되어 상기 풋 브레이크의 작동에 의해 상기 브레이크 패드가 상기 제 1 바퀴, 제 2 바퀴, 제 3 바퀴 및 제 4 바퀴와 밀착 또는 밀착 해제된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 컨트롤러가 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 동시 또는 개별적으로 제어하여 노면상태가 양호하지 않은 도로에서 안정적인 주행이 가능한 효과가 있다.
또한, 곡선주행 감지수단이 회전방향 및 회전각도를 센싱하고, 센싱된 센싱값에 의해 컨트롤러가 안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 회전속도를 작도록 제 1 모터와 제 2 모터의 회전속도를 개별적으로 제어하여 코너링시 안정감이 뛰어난 효과가 있다.
또한, 일반 자동차에 사용되는 풋 브레이크 시스템을 적용하여 급제동이 필요한 상황에서도 일반 자동차를 조작하는 사용자가 쉽게 조작할 수 있으며, 풋 브레이크와 핸드 브레이크가 동시에 작동가능하여 제동력이 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래 전동형 4륜 오토바이의 후륜구동 방식을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 전체 구조를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 곡선 주행상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 따른 곡선 주행에 따른 후륜의 속도 조절에 관한 계통도이다.
도 6은 회전각도가 다른 주행도로에서 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전속도를 비교한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 브레이크의 동작관계를 나타낸 계통도이다.
도 8은 본 발명에 따른 브레이크의 결합 관계를 도시한 개략 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 전체 구조를 나타낸 개념도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이는 몸체(10)와, 몸체(10) 전방 상측에 설치되는 작동부(20)와, 몸체(10) 상부 일측에 결합되는 탄성재질의 시트부(30)와, 몸체(10) 전방 일측에 설치되는 전륜축(40)과, 전륜축(40)의 양단에 결합되는 전륜(50)과, 몸체(10)의 후방 양측에 설치되는 제 1 후륜연결체(60) 및 제 2 후륜연결체(70)와, 각 후륜연결체에 결합되는 제 3 바퀴(81) 및 제 4 바퀴(82)와, 각 제 3 바퀴(81) 및 제 4 바퀴(82)에 결합되는 제 1 모터(83)와 제 2 모터(84) 및 컨트롤러(90)를 포함한다.
몸체(10)는 금속 프레임으로 결합되어 몸체(10)에 설치되는 각 부품을 지지한다. 몸체(10)의 하단 양측에는 발받침부(11)가 설치되어 운전자의 양측 발이 안내되고, 발받침부(11)의 일측에는 풋 브레이크(12)가 설치된다.
작동부(20)는 몸체(10)의 전방 상측에 설치되고 양단에는 핸들(21)이 각각 결합되고, 각 핸들(21)에는 핸드 브레이크(22)가 설치된다. 작동부(20)는 바퀴의 조향 및 동력전달을 제어한다. 여기서 바퀴의 조향은 핸들(21)과 축결합되는 전륜(50)이 핸들(21)의 조작에 의해 좌우로 조향각도가 변화된다. 그리고 동력전달은 운전자가 핸들(21)을 조작하여 이때, 변화되는 핸들(21)의 회전값에 따른 전기적 신호를 제 1 모터(83)와 제 2 모터(84)에 전달하여 후륜(80)이 구동된다.
전륜(50)은 전륜축(40)의 양단에 결합되는 제 1 바퀴(51)와 제 2 바퀴(52)를 포함한다. 제 1 바퀴(51)와 제 2 바퀴(52)에는 별도의 회전력이 제공되지 않고, 후륜(80)의 구동에 의해 회전된다.
제 1 후륜연결체(60)의 일단은 몸체(10)의 후방 일측에 결합되고 제 1 후륜연결체(60)의 타단은 제 3 바퀴(81)와 결합된다. 그리고 제 3 바퀴(81)에는 회전동력을 제공하는 제 1 모터(83)가 결합된다. 여기서 제 1 후륜연결체(60)는 금속 프레임으로 이루어짐이 바람직하다.
제 2 후륜연결체(70)의 일단은 몸체(10)의 후방 타측에 결합되고 제 2 후륜연결체(70)의 타단은 제 4 바퀴(82)와 결합된다. 그리고 제 4 바퀴(82)에는 회전동력을 제공하는 제 2 모터(84)가 결합된다. 여기서 제 2 후륜연결체(70) 또한 금속 프레임으로 이루어짐이 바람직하다.
컨트롤러(90)는 제 1 모터(83)와 제 2 모터(84)에 전기적으로 연결되어 제 1 모터(83)와 제 2 모터(84)의 속도가 동시 또는 개별적으로 제어된다.
도 4는 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 곡선 주행상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 따른 곡선 주행에 따른 후륜의 속도 조절에 관한 계통도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 4륜 오토바이는 몸체(10)에 곡선주행 감지수단(13)이 더 포함된다.
곡선주행 감지수단(13)은 4륜 오토바이가 곡선 주행시 몸체(10)의 곡선주행을 감지하여 그에 상응하는 센싱신호를 출력한다. 그리고 컨트롤러(90)는 곡선주행 감지수단(13)에 의한 센싱신호를 분석해 곡선주행 방향을 인식하여 안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 회전속도가 작도록, 후륜(80)에 각각 장착되는 제 1 모터(83)와 제 2 모터(84)의 속도를 개별적으로 제어한다.
여기서 곡선주행 감지수단(13)은 기울기 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 조향각 센서 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
아래에서는 본 발명에 따른 전동형 4륜 오토바이의 작동 관계에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5를 참조하여 곡선주행에서 각 모터의 개별 작동에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다.
곡선주행시 운전자는 핸들(21)을 조작하여 전륜(50)을 일정 방향으로 회전시킨다. 이때, 곡선주행 감지수단(13)이 몸체(10)의 곡선주행을 감지하여 센싱신호를 컨트롤러(90)에 전달한다. 그리고 컨트롤러(90)는 회전방향을 분석하여 안쪽 바퀴에 해당하는 제 4 바퀴(82)의 회전속도(V2)가 바깥족 바퀴에 해당하는 제 3 바퀴(81)의 회전속도(V1)보다 작도록, 제 1 모터(83)와 제 2 모터(84)를 개별적으로 제어한다.
여기서 센싱신호는 회전각도나 회전방향이 센싱될 수 있다.
또한, 몸체(10)의 회전각도의 변화에 따라 제 3 바퀴(81)와 제 4 바퀴(82)의 회전속도비율이 각각 다르게 제어된다. 이에 관하여 도 6을 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
도 6은 회전각도가 다른 주행도로에서 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 회전속도를 비교한 도면으로, 도면을 참조하면 회전각도가 다른 주행도로에서 동일한 속도로 회전한다고 가정하였을 때, 회전각도가 90°인 주행도로(A)와 회전각도가 60°인 주행도로(B)를 비교하면 회전각도가 90°인 주행도로(A)에서 안쪽 바퀴의 회전속도(V4)와 바깥쪽 바퀴의 회전속도(V3)의 회전속도비율값(V3/V4)은 회전각도가 60°인 주행도로(A)에서 안쪽 바퀴의 회전속도(V6)와 바깥쪽 바퀴의 회전속도(V5)의 회전속도비율값(V5/V6)보다 커진다.
이는, 동일한 속도로 회전한다는 가정에서 바깥쪽 바퀴(V3, V5)의 속도는 동일하고 안쪽 바퀴(V4, V6)는 회전각도에 따라 속도변화량이 달라진다. 즉, 회전각도가 90°인 주행도로(A)에서의 안쪽 바퀴 회전속도(V4)가 회전각도가 60°인 주행도로(B)에서의 안쪽 바퀴 회전속도(V6)보다 더 작아진다.
상기와 같이 곡선주행시 양측 바퀴에 다른 회전속도가 제공되어 운전자가 주행중 원심력에 의해 외측으로 밀려나가는 현상을 줄여 안정적으로 주행할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 브레이크의 동작관계를 나타낸 계통도이고, 도 8은 본 발명에 따른 브레이크의 결합 관계를 도시한 개략 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 4륜 오토바이는 전륜(50)과 후륜(80)의 속도를 감속하는 브레이크가 포함된다.
브레이크는 핸드 브레이크(22)와 풋 브레이크(12)를 포함하여 구성된다.
핸드 브레이크(22)는 후륜(80)을 감속제어한다. 여기서 핸드 브레이크(22)는 공압 실린더로 이루어진 제 2 실린더(22a)가 연결되어 속도 감속이 필요할 경우 핸드 브레이크(22)를 작동하여 제 2 실린더(22a)에 공기압을 전달한다. 그리고 제 2 실린더(22a)는 제 3 바퀴(81) 및 제 4 바퀴(82)에 각각 설치되는 브레이크 패드(81b,82b)와 연결되어 제 2 실린더(22a)의 공기압은 브레이크 패드(81b,82b)에 전달된다. 브레이크 패드(81b,82b)에 전달되는 공기압은 브레이크 패드(81b,82b)가 바퀴와 밀착 또는 밀착 해제되도록 하여, 바퀴의 속도가 제어된다.
풋 브레이크(12)는 전륜(50)과 후륜(80)을 동시에 감속제어한다. 여기서 풋 브레이크(12)는 속도 감속이 필요시 운전자가 발로 풋 브레이크(12)에 압력을 가하여 풋 브레이크(12)에 연결된 공압 실린더로 이루어진 제 1 실린더(12a)에 공기압을 전달한다. 그리고 제 1 실린더(12a)는 제 1 바퀴(51), 제 2 바퀴(52), 제 3 바퀴(81) 및 제 4 바퀴(82)에 결합되는 브레이크 패드(51a,52a,81a,82a)와 연결되어 제 1 실린더(12a)의 공기압은 각 브레이크 패드(51a,52a,81a,82a)에 전달된다. 브레이크 패드(51a,52a,81a,82a)에 전달되는 공기압은 브레이크 패드(51a,52a,81a,82a)가 바퀴와 밀착 또는 밀착 해제되도록하여, 바퀴의 속도가 제어된다.
즉, 제 3 바퀴(81)와 제 4 바퀴(82)에는 제 1 실린더(12a)와 연결되는 브레이크 패드(81a,82a)와 제 2 실린더(12b)와 연결되는 브레이크 패드(81b,82b)가 각각 별도로 설치된다.
이는 핸드 브레이크(22)와 풋 브레이크(12)를 동시에 작동 가능하여 급제동시 효율적으로 제동이 가능해진다.
그리고 본 발명에 따른 4륜 오토바이는 일반 자동차의 요건에 만족하는 풋 브레이크 제동 방식이 포함되어 일반 자동차를 조작하는 사용자가 풋 브레이크(12)를 사용하여 쉽게 조작할 수 있게 된다.
또한, 2륜 자전거의 핸드 브레이크 방식에 익숙한 사용자는 핸드 브레이크(22)의 조작만으로도 제동 가능하게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
[부호의 설명]
10 : 몸체 11 : 발받침부
12 : 풋 브레이크 12a : 제 1 실린더
13 : 곡선주행 감지수단 20 : 작동부
21 : 핸들 22 : 핸드 브레이크
22a : 제 2 실린더 30 : 시트부
40 : 전륜축 50 : 전륜
51 : 제 1 바퀴 52 : 제 2 바퀴
60 : 제 1 후륜연결체 70 : 제 2 후륜연결체
80 : 후륜 81 : 제 3 바퀴
82 : 제 4 바퀴 83 : 제 1 모터
84 : 제 2 모터 90 : 컨트롤러

Claims (2)

  1. 프레임으로 결합되는 몸체와;
    몸체 전방 상측에 설치되고 양측에 핸들이 설치되어 바퀴의 조향 및 동력전달을 제어하는 작동부와;
    몸체 상부 일측에 결합되는 시트부와;
    상기 몸체의 전방 일측에 설치되는 전륜축과;
    상기 전륜축의 양단에 결합되는 제 1 바퀴 및 제 2 바퀴를 포함하는 전륜과;
    상기 몸체의 후방 일측에 결합되는 제 1 후륜연결체와;
    상기 몸체의 후방 타측에 결합되는 제 2 후륜연결체와;
    상기 제 1 후륜연결체에 결합되는 제 3 바퀴 및 상기 제 2 후륜연결체에 결합되는 제 4 바퀴를 포함하는 후륜과;
    각 핸들에 설치되어 후륜을 감속제어하는 핸드 브레이크와;
    상기 몸체의 일측 하단에 설치되어 전륜과 후륜을 동시에 감속제어하는 풋 브레이크와;
    상기 몸체 일측에 설치되고, 상기 몸체의 곡선주행을 감지하면, 그에 상응하는 센싱신호를 출력하는 곡선주행 감지수단과;
    상기 제 3 바퀴측에 결합되어 제 3 바퀴에 회전력을 제공하는 제 1 모터와;
    상기 제 4 바퀴측에 결합되어 제 4 바퀴에 회전력을 제공하는 제 2 모터와;
    상기 제 1 모터와 제 2 모터에 전기적으로 연결되고, 상기 센싱신호에 기초하여 곡선주행 방향을 분석하여 안쪽 바퀴가 바깥쪽 바퀴보다 회전속도가 작도록 상기 제 1 모터와 제 2 모터의 속도를 개별적으로 제어하고, 곡선주행시의 회전각도가 커질수록 바깥쪽 바퀴의 회전속도에 대한 안쪽 바퀴의 회전속도의 비가 작아지도록 제어하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 풋 브레이크는 공압 실린더와 연결되고, 상기 공압 실린더는 제 1 바퀴, 제 2 바퀴, 제 3 바퀴 및 제 4 바퀴의 각각에 결합되는 브레이크 패드와 연결되어 상기 풋 브레이크의 작동에 의해 상기 브레이크 패드가 상기 제 1 바퀴, 제 2 바퀴, 제 3 바퀴 및 제 4 바퀴와 밀착 또는 밀착 해제되는 것을 특징으로 하는 전동형 4륜 오토바이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡선주행 감지수단은 기울기 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 조향각 센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전동형 4륜 오토바이.
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