KR20230153574A - 운송수단에 탈착 가능한 동력 제공장치 및 동력 제공장치의 설치방법 - Google Patents

Abstract

운송수단에 탈착 가능하게 장착되는 동력 제공장치 및 그 설치방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 인간, 동물 또는 물건을 태우거나 싣고 이동하는 운송수단에 장착되는 동력 제공장치에 있어서, 운송수단의 한 쌍의 뒷바퀴 대신 운송수단에 장착되어, 운송수단으로 동력을 제공하는 한 쌍의 동력부, 운송수단의 손잡이에 배치되어, 사용자로부터 운송수단의 이동여부 및 이동할 경우 운송수단의 이동방향에 대한 입력을 입력받는 조작장치 및 상기 조작장치가 사용자로부터 받은 입력을 수신하여, 입력에 따라 동력 제공장치의 동작을 제어하는 메인 제어장치를 포함하고, 상기 동력부는 운송수단의 뒷바퀴 차축에 탈착 가능하게 결합되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치를 제공한다.

Description

운송수단에 탈착 가능한 동력 제공장치 및 동력 제공장치의 설치방법{Power Supply Device Mountable to a Vehicle and Method for Equipping Vehicle with the Same}

본 발명은 동력이 공급되지 않는 운송수단에 탈착식으로 장착되는 동력 제공장치 및 탈착식 동력 제공장치의 설치방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

영·유아, 애완동물 또는 기타 물건 등을 태우거나 실은 채 인력(人力)으로 밀거나 끌며 이송하는 운송수단이 존재한다. 일 예로, 유모차가 있다.

이러한 운송수단에는 인간이 힘을 가하기 위한 손잡이가 마련되는 본체, 영·유아, 애완동물 또는 기타 물건 등을 태우거나 싣기 위한 요람 및 본체의 하부에 구비되는 바퀴 등이 포함된다.

다만, 이와 같은 고전적인 운송수단은 요람에 안착된 사람, 동물 또는 물건의 무게가 많이 나가거나, 운송수단이 경사가 심한 오르막 또는 내리막을 진행할 경우, 운송수단으로 동력을 제공하는 사람에게 상당한 부담으로 작용할 수 있다.

이러한 점을 보완하기 위해, 최근 동력 공급수단을 탑재한 운송수단이 등장하고 있다. 동력원과 모터 등을 탑재하여 운송수단에 추가적인 동력을 공급함으로써, 운송수단으로 동력을 제공하는 사람의 부담을 경감시키고 있다.

다만, 전술한 운송수단은 최초에 출시될 때 동력 공급수단이 탑재되어 있어야 동력을 추가적으로 공급받을 수 있어, 해당 운송수단을 구비하지 못한 사람들에게는 접근성이 현저히 떨어지는 문제가 있다. 또한, 일정하게 동력만을 공급할 뿐이어서, 종래의 동력원을 탑재한 운송수단은 운전자의 조작이 상당히 불편한 문제가 있다.

KR 10-1399656 B1 KR 10-2018-0078915 A

본 발명의 일 실시예는, 동력이 공급되지 않는 운송수단에 용이하게 장착되어 동력을 공급하는 탈착식 동력 제공장치 및 탈착식 동력 제공장치의 설치방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 인간, 동물 또는 물건을 태우거나 싣고 이동하는 운송수단에 장착되어 동력을 제공하는 동력 제공장치에 있어서, 운송수단의 한 쌍의 뒷바퀴 대신 운송수단에 장착되어, 운송수단으로 동력을 제공하는 한 쌍의 동력부와 운송수단의 손잡이에 배치되어, 사용자로부터 운송수단의 이동여부 및 이동할 경우 운송 수단의 이동방향에 대한 입력을 입력받는 조작장치 및 상기 조작장치가 사용자로부터 받은 입력을 수신하여, 입력에 따라 동력 제공장치의 동작을 제어하는 메인 제어장치를 포함하고, 상기 동력부는 운송수단의 뒷바퀴 차축에 탈착 가능하게 결합되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 한 쌍의 동력부 각각은 모터가 구비되고, 상기 모터의 외주면에 배치되는 휠 및 상기 휠의 외주면에 배치되는 타이어를 포함하여, 모터로부터 회전력을 제공받아 바퀴로서 동작하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 동력부는, 상기 모터의 모터 샤프트를 고정하고 운송수단의 뒷바퀴 차축에 장착하기 위한 연결 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 연결 브라켓은 상기 모터로부터 기 설정된 간격만큼 이격되어 배치되는 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 상에 구비되어 상기 모터 샤프트를 고정하는 모터 샤프트 홀더 및 운송수단의 뒷바퀴 차축과 연결하기 위해 상기 베이스 플레이트 상에 구비된 차축 연결 샤프트 및 하나 이상의 고정 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 연결 브라켓은 상기 모터 샤프트가 고정되는 위치가 상기 뒷바퀴 차축이 장착되는 위치로부터 사용자가 운송수단을 지지하는 방향으로 이격되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 조작장치는 사용자로부터 운송수단의 이동방향에 관한 입력, 운송수단의 정지에 관한 입력 및 운송수단이 정지할 때 제동거리에 관한 입력을 입력받는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 메인 제어장치는 배터리를 포함하여, 상기 동력 제공장치가 동력을 제공할 수 있도록 하는 전원을 공급하고, 무선 통신을 이용하여 상기 조작장치가 사용자로부터 받은 입력을 상기 조작장치로부터 수신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 동력 제공장치와 연결되어 상기 운송수단과 함께 이동하며, 사용자가 탑승할 수 있는 공간을 제공하는 탑승장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 인간, 동물 또는 물건을 태우거나 싣고 이동하는 운송수단에 탈착 가능하게 장착되는 상기 동력 제공장치의 설치방법에 있어서, 운송수단의 한 쌍의 뒷바퀴가 뒷바퀴 차축으로부터 인출되는 뒷바퀴 분리단계, 상기 뒷바퀴 차축의 일측에 상기 한 쌍의 동력부 중 어느 하나가 고정되는 제1 동력부 연결단계, 상기 뒷바퀴 차축의 타측에 상기 나머지 하나의 동력부가 고정되는 제2 동력부 연결단계, 상기 메인 제어장치가 운송수단에 설치되는 메인 제어장치 설치단계 및 상기 조작장치가 운송수단의 손잡이에 고정되는 조작장치 설치단계를 포함하는 동력 제공장치 설치방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 동력 제공장치는 동력이 공급되지 않는 운송수단에 용이하게 장착되어 동력을 공급할 수 있어, 운송수단 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 운송수단의 뒷바퀴 차축보다 동력 제공장치의 모터 샤프트가 후방으로 위치되어 차축 간 거리가 넓어지고, 그로부터 운송수단의 전도 안정성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 공구 및 별도의 체결부재와 같은 결합수단의 추가적인 사용 없이도, 동력이 공급되지 않는 운송수단의 뒷바퀴 차축의 조립구에 동력 제공장치가 그대로 장착될 수 있어, 누구나 어려움 없이 간편하게 교체가 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치가 장착된 운송수단을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치의 동력부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력부에 구비된 연결 브라켓을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력부가 운송수단에 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결 브라켓을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조작장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 제어장치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승장치를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치로서 탑승장치가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치의 설치방법을 보여주는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 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 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 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 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치가 장착된 운송수단(100)를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운송수단(100)은 본체(110), 동력 제공장치(120) 및 탑승장치(130)를 포함한다.

운송수단의 본체(110)는 영·유아, 애완동물 또는 기타 물건 등을 태우거나 실을 수 있는 탑승 공간을 갖는 하우징(111), 하우징(111)이 장착되는 프레임(113), 프레임(113)으로부터 사용자에게 근접하는 방향으로 연장되어 사용자가 운송수단(100)을 지지할 수 있도록 하는 손잡이(115), 프레임(113)의 전·후에 배치되어 지면과 접촉하며 이동할 수 있도록 하는 바퀴(116), (사용자가 운송수단을 지지하는 방향에 위치된) 바퀴(116)를 지지하는 뒷바퀴 차축(117) 및 바퀴 중심축 삽입공(119)이 형성된 뒷바퀴 연결 홀더(118)를 포함한다.

도 1b를 참조하면, 운송수단의 본체(110)는 바퀴(116) 특히, 사용자가 운송수단을 지지하는 방향에 위치한 뒷바퀴가 뒷바퀴 차축(117)으로부터 탈착될 수 있는 특징을 갖는다. 이를 위하여 뒷바퀴를 뒷바퀴 차축(117)에 탈?부착하기 위한 뒷바퀴 연결 홀더(118)가 뒷바퀴 차축(117)의 양측 단부에 구비된다.

뒷바퀴 연결 홀더(118)는 뒷바퀴가 장착되는 하단부와, 본체 프레임(113)과 뒷바퀴 차축(117)을 연결하는 상단부로 이루어진다.

뒷바퀴 연결 홀더(118)의 하단부에는 바퀴 중심축 삽입공(119)이 형성되어 있어 뒷바퀴 중심축이 결합되고, 하단부는 원 형상으로 이루어져 있다. 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 상단부는 프레임(113)을 향하는 방향으로 점차 단면적이 넓어지는 형태의 사각형 또는 직사각형 등의 다각형의 형상으로 이루어진다. 따라서, 하단부의 원 형상으로부터 상단부의 다각형 형상으로 변경되는 지점에서 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 양 측면에는 절곡부 또는 오목부가 형성될 수 있다.

뒷바퀴는 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 바퀴 중심축 삽입공(119)에 뒷바퀴 중심축을 인입 후, 잠금 장치(미도시)로 고정하여 수행된다. 반대로 잠금 장치를 해제 후, 뒷바퀴 연결 홀더(118)로부터 뒷바퀴 중심축을 인출함으로써 뒷바퀴는 분리될 수 있다.

동력 제공장치(120)는 운송장치(100)에 탈착 가능하게 설치되어 동력을 제공하는 것으로서, 동력부(122), 조작장치(124) 및 메인 제어장치(126)를 포함한다.

동력부(122)는 본체(110)의 뒷바퀴 측에 배치되되, 운송수단(100)의 기 장착된 뒷바퀴 대신 장착되어 운송수단(100)으로 동력을 제공한다. 동력부(122)는 조작장치(124)의 입력에 따라 동력 공급여부 및 이동 방향이 결정되며, 조작장치(124)의 입력을 받아 정지할 수 있다.

동력부(122)는 운송수단(100)의 바퀴와 같이 양측에 바퀴와 바퀴 내 모터를 포함하는데, 양자는 서로 독립적으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 동력부(122)의 양 바퀴가 서로 동일한 RPM으로 회전할 경우, 동력부(122)가 장착된 운송수단(100)은 전진 또는 후진할 수 있다. 반대로, 동력부(122)의 양 바퀴가 서로 상이한 RPM으로 회전할 경우, 운송수단(100)은 상대적으로 적은 RPM을 갖는 바퀴 방향으로 회전한다. 이처럼 동작함에 따라, 동력부(122)가 운송수단(100)에 장착된 경우라면, 사용자는 자신이 운송수단(100)을 이동시키고자 하는 것과 거의 동일하게 조작장치(124)를 조작하여 운송수단(100)을 이동시킬 수 있다. 동력부(122)에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 5를 참조하여 후술한다.

조작장치(124)는 손잡이(115)에 장착되어, 사용자로부터 이동여부 및 이동방향에 대한 입력을 입력 받아 메인 제어장치(126)로 전달한다. 조작장치(124)는 사용자가 용이하게 입력할 수 있도록, 손잡이(115)에 장착된다.

조작장치(124)는 사용자로부터 동력부(122)가 특정 방향으로 이동할 것인지 정지할 것인지에 대한 입력 및 특정 방향으로 이동할 경우 어느 방향으로 이동할 것인지에 대한 입력을 수신한다. 조작장치(124)는 메인 제어장치(126)와 무선 통신을 수행하여, 수신한 입력을 메인 제어장치(126)로 전송한다. 조작장치(124)에 대한 상세한 설명은 도 6을 참조하여 후술한다.

메인 제어장치(126)는 자신과 동력부(122)가 동작하도록 하는 동력을 공급하며, 조작장치(124)로부터 입력을 수신하여 동력부(122)를 제어한다.

메인 제어장치(126)는 하우징(111) 또는 프레임(113)의 하단에 장착되어 배치된다. 메인 제어장치(126)는 일 측에 배터리(미도시)를 포함하여, 자신과 동력부(122)가 동작할 수 있도록 하는 동력을 제공한다.

메인 제어장치(126)는 조작장치(124)와 무선 통신을 수행하여, 조작장치(124)가 사용자로부터 수신한 입력값을 수신한다. 메인 제어장치(126)의 제어에 따라 동력의 공급여부를 결정한다. 즉, 메인 제어장치(126)는 조작장치(124)로부터 수신한 입력값이 동력부(122)가 동작하도록 하는 입력인지 또는 정지하도록 하는 입력인지를 판단하고, 동작을 위한 입력일 경우는 어느 방향으로 동작하도록 한 입력인지를 판단하여, 그에 적합하게 동력부(122)를 제어한다. 메인 제어장치(126)에 대한 구체적인 설명은 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.

탑승장치(130)는 동력부(122)의 일 부분에 장착되어, 운송수단(100)과 함께 이동한다. 이때, 탑승장치(130)는 사용자가 탑승할 수 있는 공간을 제공함으로써, 사용자가 조작장치(124)를 이용해 운송수단(100)을 이동시킬 때, 사용자는 탑승장치(130)에 탑승하여 동력부(122)에서 제공되는 동력으로 함께 이동할 수 있다. 탑승장치(130)의 구체적인 구조는 도 8 내지 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치의 동력부를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력부(122)는 모터(210), 휠(220), 타이어(230), 모터 샤프트(240), 연결 브라켓(250) 및 보조 샤프트(260)를 포함한다.

모터(210)는 휠(220) 내에 구현되는 인휠 모터(In Wheel Motor) 형태로 구성되어, 메인 제어장치(126)로부터 동력과 제어신호를 인가받아, 제어신호에 따라 휠(220) 내에서 회전력을 발생시킨다. 양 바퀴 내 각 모터(210)는 서로 다른 제어신호를 인가받아 서로 다른 속도의 회전력을 발생시킬 수 있다.

모터(210)의 외주면으로 휠(220)이, 휠(220)의 외주면으로 타이어(230)가 배치되어, 모터(210)에서 발생하는 회전력에 의해 동력부(122)가 바퀴로서 동작하는 것이다.

모터 샤프트(240)는 동력부(122)에서 차축 기능을 수행하며, 후술할 연결 브라켓(250)에 인입되어 고정된다.

연결 브라켓(250)은 동력부(122)를 운송수단의 본체(110)와 탈착 가능한 구조로 결합한다.

연결 브라켓(250)은 모터(210)로부터 기 설정된 간격만큼 이격되어 모터 샤프트(240)와 결합되고, 뒷바퀴 차축(117)의 양단부에 구비된 뒷바퀴 연결 홀더(118)가 연결 브라켓(250)에 끼워져 장착된다. 연결 브라켓(250)에 의해 동력부(122)가 운송수단 본체(110)에 장착됨으로써, 동력 제공장치(120)가 운송수단에 동력을 전달한다. 연결 브라켓(250)의 구체적인 결합구조는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 동력부(122)는 보조 샤프트(260)를 포함할 수 있다. 보조 샤프트(260)는 후술할 탑승장치(130)를 추가적으로 연결하는 경우 등 필요에 따라 선택적으로 장착될 수 있다.

보조 샤프트(260)는 양 측의 동력부(122)를 축으로 연결하며, 뒷바퀴 차축(117)과 평행하게 배치되어 탑승장치(150)를 운송수단과 연결함과 동시에, 동력부(122)를 지지한다.

보조 샤프트(260)의 장착 시, 보조 샤프트(260)는 연결 브라켓(250)의 측면에 부가하여 설치되며, 운송수단 본체(110)의 뒷바퀴 차축(117)보다 후방(사용자가 운송수단을 지지하는 방향)에 배치된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력부에 구비된 연결 브라켓의 구조를 도시한 도면이다.

도 3a을 참조하면, 본 발명의 연결 브라켓(250)은 베이스 플레이트(310), 모터 샤프트 홀더(320), 모터 샤프트 삽입공(325), 보조 샤프트 고정 브라켓(330), 복수의 샤프트들(340, 350) 및 지지 플레이트(360)를 포함한다.

베이스 플레이트(310)는 판형 부재로 구현된다. 베이스 플레이트(310)는 배면이 동력부의 모터(210)를 향하도록 장착되며, 전면은 본체(110)의 뒷바퀴 연결 홀더(118)를 향하도록 배치된다.

모터 샤프트 홀더(320)는 블록 형상으로 구현되고, 베이스 플레이트(310)의 상면 일측에 구비되며, 중앙에 모터 샤프트 삽입공(325)이 관통 형성되어 있다.

보조 샤프트 고정 브라켓(330)은 탑승장치(130)의 연결 등 필요시에 보조 샤프트(260)를 연결 브라켓(250)에 연결한다. 보조 샤프트 고정 브라켓(330)은 외부 결합부재(볼트/너트 또는 나사 등)에 의해 모터 샤프트 홀더(320)의 일면에 탈?부착 가능하게 설치된다.

보조 샤프트 고정 브라켓(330)은 ‘ㄷ’자 형상으로 이루어져, 내측에 보조 샤프트(260)가 안착되는 삽입공간이 형성된다. 보조 샤프트 고정 브라켓(330)의 측벽은 모터 샤프트 홀더(320)에 접하여 고정된다.

보조 샤프트 고정 브라켓(330)의 상면 및 하면에는 체결공들이 포함되되, 이들 상면과 하면의 체결공들은 서로 나란히 배치되도록 한다. 보조 샤프트(260)가 보조 샤프트 고정 브라켓(330)에 안착된 상태에서, 고정부재에 의해 양 구성(330, 260)들이 결합된다.

복수의 샤프트들(340, 350)은 운송수단의 뒷바퀴 연결 홀더(118)와 결합되어 운송수단을 동력부(122)와 연결시키며, 베이스 플레이트(310) 상에 돌출 형성된 차축 연결 샤프트(340) 및 두 개의 고정 샤프트(350a, 350b)를 포함한다.

차축 연결 샤프트(340)는 뒷바퀴 연결 홀더(118)에 형성된 바퀴 중심축 삽입공(119)에 인입되어 뒷바퀴 연결 홀더(118)와 체결된다. 이를 위해, 차축 연결 샤프트(340)의 길이 및 직경은 운송수단(100)에 기 장착되어 있던 바퀴 중심축과 동일한 크기로 형성된다.

두 개의 고정 샤프트(350a, 350b)는, 운송수단의 주행 시 연결 브라켓(250)이 회전하지 않도록 뒷바퀴 연결 홀더(118)와 결합하여 연결 브라켓(250)의 회전 자유도를 구속한다. 두 개의 고정 샤프트(350a, 350b)는 뒷바퀴 연결 홀더(118) 양 측의 절곡부 또는 오목부에 안착되어 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 외주를 물리적으로 지지한다.

두 개의 고정 샤프트(350a, 350b)는 반드시 대칭으로 위치되거나, 동일한 형상일 필요는 없으며, 장착하고자 하는 운송수단의 뒷바퀴 연결 홀더(118) 형상에 따라 베이스 플레이트(310) 상에서의 위치는 변경될 수 있다.

도 3b를 참조하면, 연결 브라켓(250)은, 베이스 플레이트(310)에 차축 연결 샤프트(340)와 고정 샤프트(350a, 350b)가 볼트 결합방식으로 장착될 수 있다. 이를 위해, (베이스 플레이트(310)의 배면 측에 체결되는) 샤프트들(340, 350)의 일측 단부가 볼트/너트 등의 결합부재로 형성될 수 있으며, 베이스 플레이트(310)에는 샤프트들이 체결되는 체결공(미도시)들이 형성될 수 있다.

따라서, 고정 샤프트(350a, 350b)들은 베이스 플레이트(310)에 형성된 샤프트 체결공(미도시)들의 위치를 달리함으로써 그 위치가 변경될 수 있다. 또한, 고정 샤프트(350a, 350b)의 개수 역시 뒷바퀴 연결 홀더(118) 형상에 따라 변경될 수 있다.

지지 플레이트(360)는 베이스 플레이트(310)의 하단부를 전면을 향하도록 직각으로 절곡시킨 형상을 가지며, 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 하부를 지지한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력부가 운송수단에 결합된 상태를 도시한 도면이다.

전술한 바와 같이, 연결 브라켓(250)은 동력부(122)를 운송수단의 본체(110)와 탈착 가능한 구조로 결합한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 동력부(122)는 연결 브라켓(250)에 의해 본체(110)의 뒷바퀴 연결 홀더(118)에 장착된다.

연결 브라켓(250)은 모터 샤프트 홀더(320)의 모터 샤프트 삽입공(325)에 모터 샤프트(240)가 삽입됨으로써 모터(210)와 결합된다. 모터 샤프트 홀더(320)의 어느 한 면에는 관통공(미도시)이 형성되어 외부의 결합부재(볼트/너트, 나사 등)가 체결될 수 있다. 모터 샤프트(240)가 홀더(320)에 결합된 후 결합부재를 관통공에 체결함으로써, 연결 브라켓(250) 상에서 모터 샤프트(240)는 움직이지 못하도록 고정된다.

전술한 바와 같이, 뒷바퀴 연결 홀더(118)는 연결 브라켓(250)에 구비된 복수의 샤프트들(340, 350)에 의해 동력부(122)와 연결된다.

연결 브라켓(250)의 차축 연결 샤프트(340)는 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 뒷바퀴 중심축 삽입공(119)에 인입된다. 또한, 뒷바퀴 연결 홀더(118)는, 양 측의 절곡부 또는 오목부가 두 개의 고정 샤프트(350a, 350b)에 안착되도록 연결 브라켓(250) 상으로 밀어 넣어져 연결 브라켓(250) 상에 설치된다.

연결 브라켓(250) 하단의 지지 플레이트(360)는 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 하부를 지지한다.

따라서 연결 브라켓(250)은, 고정 샤프트(350a, 350b)들 및 지지 플레이트(360)가 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 외주를 양 측면과 하부에서 물리적으로 고정한다. 그로 인해, 운송수단의 주행 중, 연결 브라켓(250)이 회전되는 것이 제한된다.

나아가, 연결 브라켓(250)은 차축 연결 샤프트(340)를 운송수단의 기존 차축 결합부(바퀴 중심축 삽입공(119))에 결속시킴으로써, 운송수단(100)의 주행 중 어떠한 움직임에도 동력부(122)가 본체(110)로부터 유동하거나 이탈하지 않도록 한다.

한편, 본 발명에서는 뒷바퀴 연결 홀더(118)를 장착하기 위한 복수의 샤프트(340, 350)들이 베이스 플레이트(310) 상에서 모터 샤프트 홀더(320)에 기 설정된 간격만큼 이격되어 배치되므로, 모터 샤프트(240)가 운송수단(100)의 뒷바퀴 차축(117)과 동축으로 설치되지 않는다.

운송수단 본체(110)의 뒷바퀴 연결 홀더(118)는 동력부(122)의 모터 샤프트(240)에 연결되지 않고 연결 브라켓(250) 상의 별도의 위치에서 결합된다. 즉, 동력부(122)의 모터 샤프트(240)는 운송수단(100)의 뒷바퀴 차축(117)보다 후방(사용자가 운송수단을 지지하는 방향)에 배치된다. 이로 인해, 동력부(122)가 결합된 운송수단은 기존 운송수단보다 차축 간 거리(앞바퀴와 뒷바퀴 간의 거리)를 더 넓힐 수 있고, 넓어진 차축 간 거리는 전도 안정성을 향상시킴으로써, 더욱 안정적인 운송수단의 주행이 가능하다.

보조 샤프트(260)는 보조 샤프트 고정 브라켓(330)의 삽입공간에 장착되어 고정부재의 체결에 의해 설치된다.

보조 샤프트 고정 브라켓(330)의 상?하면에 형성된 체결공들과 대응되는 위치에 동일한 지름의 체결공이 보조 샤프트(260)의 양 측에 형성된다. 보조 샤프트(260)를 고정 브라켓(330)에 장착 후, 고정부재를 체결하여 양 구성(330, 260)이 결합된다.

보조 샤프트(260)를 체결하는 고정부재(미도시)는 볼트/너트의 결합부재일 수도 있으나, 체결공을 관통하여 보조 샤프트(260)를 보조 샤프트 고정 브라켓(330)에 결속 및 고정할 수 있는 봉 형의 고정부재가 사용될 수도 있다. 고정부재(미도시)가 체결공에 삽입되는 방식으로 보조 샤프트(260)가 장착됨에 따라, 보조 샤프트(260)가 동력부(122)로부터 이탈되지 않도록 고정되며, 사용자가 탑승장치를 필요에 따라 쉽게 장착 및 분리하여 사용할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결 브라켓을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 동력부(122)에 구비된 모터 샤프트 홀더(320)에는 모터 샤프트 홀더 커버(510)가 포함될 수 있다. 모터 샤프트(240)는 후술할 메인 제어장치(126)와 전선들로 연결되어 있다. 따라서, 동력부(122) 장착 시, 운송장치(100)의 미관, 제어장치들의 보호 및 사용자의 안전을 위하여, 모터 샤프트 홀더(320)에 모터 샤프트(260)가 결합된 상태에서 별도의 모터 샤프트 홀더 커버(510)가 장착될 수 있다.

한편, 연결 브라켓(250)에는 뒷바퀴 연결 홀더(118)와 결합하기 위한 지지수단으로 하나의 고정 샤프트(350a)와 밴딩부(520)가 포함될 수 있다.

밴딩부(520)는 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 일측면을 지지하기 위한 구성이다. 모터 샤프트 홀더(320)가 배치된 베이스 플레이트(310) 일측에 대해 베이스 플레이트(310)의 타측 단의 일부분이 길게 연장되고, 연장된 일부분이 베이스 플레이트(310)의 전면을 향해 수직으로 절곡됨으로써, 밴딩부(520)가 형성된다.

밴딩부(520)는, 전술한 고정 샤프트(350a, 350b) 중 베이스 플레이트(310)의 타측에 위치한 고정 샤프트(350b)가 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 형상에 대응되지 않을 경우, 고정 샤프트(350b)를 대신하여 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 외주를 지지함으로써, 뒷바퀴 연결 홀더(118)와 연결 브라켓(250)을 고정시킨다.

연결 브라켓(250)은 뒷바퀴 연결 홀더(118)를 장착하기 위한 적어도 하나 이상의 고정 샤프트(350) 및/또는 밴딩부(520)를 구비함으로써, 운송수단의 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 다양한 형태 및 크기에 대응할 수 있도록 한다. 이로 인해, 연결 브라켓(250)이 구비된 동력부(122)는 동력이 제공되지 않는 종래의 운송수단(100)에도 쉽게 호환할 수 있다는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조작장치를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조작장치(124)는 방향 입력부(610), 브레이크 입력부(620), 브레이크 감도 입력부(630), 센서부(640), 상부 장착부(650) 하부 장착부(660), 배터리(미도시) 및 통신부(미도시)를 포함한다.

방향 입력부(610)는 사용자로부터 이동방향에 대한 입력을 인가받는다. 방향 입력부(610)는 동, 서, 남, 북 적어도 4방향으로 이동할 수 있으며, 이동하는 정도를 감지한다. 이에 따라, 방향 입력부(610)는 사용자로부터 인가받은 이동시키는 방향 및 이동시키는 정도를 토대로, 동력부(122)가 이동하는 방향과 속도를 제어할 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 방향 입력부(610)를 동쪽으로 이동시킬 경우, 동력부(122)가 우측 방향으로 회전하도록 제어신호가 생성된다. 또한, 사용자가 방향 입력부(610)를 북쪽으로 이동시킴에 있어 상대적으로 더 많이 기울인 경우, 동력부(122)가 더 빠른 속도로 전진하도록 제어신호가 생성된다.

방향 입력부(610)는 동, 서, 남, 북 적어도 4방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라, 어느 방향으로도 이동하지 않은 중간지점에 위치할 수도 있다. 사용자가 방향 입력부(610)를 중간지점에 위치시킬 경우, 혹시나 발생할 안전사고를 예방하기 위해, 동력부(122)가 점차 감속하도록 제어신호가 생성된다.

브레이크 입력부(620)는 사용자로부터 정지하라는 입력을 인가받는다. 브레이크 입력부(620)는 온/오프 동작으로 동작하여, 사용자로부터 입력이 인가되는지 여부에 따라, 동력부(122)가 감속하며 정지하는 제어신호를 생성할 수 있다.

브레이크 감도 입력부(630)는 브레이크 입력부(620)의 입력에 의해 동력부(122)가 정지함에 있어, 제동거리를 조정한다. 브레이크 입력부(620)가 사용자로부터 입력을 받아 동력부(122)가 갑작스럽게 정지할 경우, 관성에 의해 운송수단(100)에 부딪히며 운송수단(100)에 탑승하고 있던 영·유아가 다치거나 물건이 파손되는 상황이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하고자, 브레이크 감도 입력부(630)는 사용자로부터 입력을 받아, 동력부(122)가 감속하며 정지함에 있어 제동거리를 조정한다. 사용자는 브레이크 감도 입력부(630)로 입력을 인가함으로서, 제동거리를 줄일 수도 있고 늘릴 수도 있다.

센서부(640)는 조작장치(124)의 (조작장치가 배치되는 손잡이(115)의 길이방향으로의) 일 측면 또는 양 측면에 배치되어, 손잡이(115) 상에 임의의 물체(주로 사용자의 손)가 존재하는지 여부를 검출한다. 센서부(640)는 근접센서로 구현되어, 손잡이(115)의 길이방향으로 어떠한 물체가 위치하고 있는지 여부를 검출한다. 손잡이(115)에 사용자의 손이 위치하고 있는 상황이라면, 아무런 이상 없는 상황에 해당한다. 그러나 손잡이(115)에 사용자의 손이 위치하고 있지 않은 상황이라면, 경우에 따라 위험한 상황에 해당할 수 있다. 특히, 전원이 켜 있으며, 동력부(122)가 동작하고 있는 상황임에도 손잡이(115)에 사용자의 손이 위치하고 있지 않은 상황이라면, 경우에 따라 운송수단 내 위치한 영·유아 등이 위험할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 센서부(640)는 손잡이(115) 상에 임의의 물체가 존재하는지 여부를 검출하여 이를 메인 제어장치(126)로 전송한다.

상부 장착부(650) 및 하부 장착부(660)는 조작장치(124)가 손잡이(115)에 장착되어 고정될 수 있도록 한다. 상부 장착부(650)는 조작장치(124)의 몸체와 연결되도록 구현된다. 상부 장착부(650)와 하부 장착부(660)가 결합될 경우, 내부에 손잡이(115)의 지름과 동일한 지름을 갖는 관통공(미도시)이 구현되어, 손잡이(115)가 관통할 수 있도록 한다. 이에 따라, 손잡이(115)가 관통공(미도시)을 관통할 경우, 상부 장착부(650)와 하부 장착부(660)는 결합구조에 의해 직접 결합될 수도 있으며, 외부의 결합부재(예를 들어, 볼트/너트 또는 나사 등)를 토대로 양자(650, 660)가 결합되며 조작장치(124)를 손잡이(115)에 장착시켜 고정한다.

배터리(미도시)는 조작장치(124) 내 각 구성이 동작하도록 하는 전원을 공급한다.

통신부(미도시)는 메인 제어장치(126)와 무선통신하며, 방향 입력부(610), 브레이크 입력부(620) 및 브레이크 감도 입력부(630)의 입력값이나 센서부(640)의 센싱값을 메인 제어장치(126)로 전송한다. 통신부(미도시)는 적어도 운송수단(100)의 손잡이(115)와 프레임(113) 간 거리만큼은 떨어지더라도 데이터를 송?수신할 수 있는 종류의 무선통신을 이용하여 전술한 값을 메인 제어장치(126)로 전송한다. 무선통신의 일 예는 블루투스 통신일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고, 전술한 거리만큼 떨어지더라도 데이터를 송?수신할 수 있는 무선통신이라면 어떠한 종류로 구현되어도 무방하다.

통신부(미도시)는 메인 제어장치(126), 특히, 메인 제어장치(126) 내 통신부와 페어링됨에 있어, 각각 상호 간의 식별자를 저장하여 서로를 인지하여 페어링될 수 있다. 또는, 메인 제어장치(126) 내 통신부가 가장 수신감도가 높은 신호를 인지하여 해당 신호를 송신하는 통신부(미도시)와 페어링될 수도 있다. 주로, 수신감도는 거리에 반비례하기 때문에, 특별한 사정이 없는 한, 메인 제어장치(126) 내 통신부는 조작장치(124) 내 통신부(미도시)와 페어링될 가능성이 높다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 제어장치를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 제어장치(126)는 몸체부(710), 배터리(720), 장착부(730), 전원 인가부(740, 745), 속도제한 스위치(750), 전원 스위치(760), 통신부(미도시), 제어부(미도시) 및 광원부(미도시)를 포함한다.

몸체부(710)는 배터리(720) 등 메인 제어장치(126) 내 구성을 지지한다.

프레임(113)과의 배치로 인해, 본체(710)는 홈을 포함하여 주변부보다 낮게 구현될 수 있다.

배터리(720)는 몸체부(710)의 일측에 안착되어 고정되며, 메인 제어장치(126) 내 각 구성으로 전원을 공급한다. 뿐만 아니라, 배터리(720)는 동력부(122)와 전기적으로 연결되어, 동력부(122)가 동작할 수 있도록 하는 전원을 공급한다.

배터리(720)는 탈착 가능하며, 뿐만 아니라, 전원 인가부(740, 745)로부터 외부 전원을 인가받아 충전될 수 있다.

장착부(730)는 메인 제어장치(126)가 하우징(111) 또는 프레임(113)의 하단에 장착되어 고정될 수 있도록 한다. 예를 들어, 장착부(730)는 배터리(720)의 상단에 구현되는 구조일 수 있으며, 양 끝단에서 상부(배터리로부터 멀어지는 방향)로 돌출되며 서로 마주보는 방향으로 튀어나온 돌기를 구비할 수 있다. 이러한 구조를 가짐에 따라, 돌기가 하우징(111) 또는 프레임(113)의 하단부에 그와 상보적으로 형성된 구조와 결합되며 메인 제어장치(126)를 고정시킨다.

전원 인가부(740, 745)는 외부로부터 배터리를 충전시킬 수 있는 전원을 공급받을 수 있도록 한다. 전원 인가부(740, 745)는 하나 또는 그 이상의 개수만큼 구현될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 복수 개가 구현되는 경우, USB 및 DC 소켓 등 다양한 형태로 외부에서 전원을 인가받을 수 있도록 할 수 있다. 전원 인가부(740, 745)는 외부로부터 전원을 인가받아, 배터리(720)를 충전시킨다.

속도제한 스위치(750)는 사용자로부터 최대 속도에 대한 입력을 받아, 제어부(미도시)가 동력 제공장치(120)의 최고 속도를 제한하도록 한다. 속도제한 스위치(750)는 온/오프로 동작하며, 입력되는 횟수마다 서로 다르게 동작한다. 예를 들어, 속도제한 스위치(750)에 최초로 입력이 인가되었으면, 제어부(미도시)는 동력부(122)의 최고 속도를 5km/h로 제한할 수 있다. 속도 제한 스위치(750)에 2회 입력이 인가되면, 제어부(미도시)는 동력부(120)의 최고 속도를 7km/h로, 속도 제한 스위치(750)에 3회 입력이 인가되면, 제어부(미도시)는 동력부(122)의 최고 속도를 9km/h로 제한할 수 있다. 속도 제한 스위치(750)에 4회 입력이 인가되면, 제어부(미도시)는 동력부(122)의 최고 속도를 제한을 해제할 수 있다. 사용자는 속도제한 스위치(750)를 이용해 동력부(122) 최대 속도를 조절할 수 있어 안전하게 탑승할 수 있다.

전원 스위치(760)는 사용자로부터 메인 제어장치(126)의 온/오프 여부를 입력받아 메인 제어장치(126)의 온/오프를 제어한다.

통신부(미도시)는 조작장치(124)의 통신부(미도시)와 무선통신하며, 조작장치(124)로부터 입력값 또는 센싱값을 수신한다. 통신부(미도시)는 조작장치(124)가 방향 입력부(610), 브레이크 입력부(620) 또는 브레이크 감도 입력부(630)로부터 입력받은 입력값을 수신한다. 또는, 통신부(미도시)는 센서부(640)가 센싱한 센싱값을 수신한다.

통신부(미도시)는 조작장치(124)의 통신부(미도시)와 무선통신하기 위해 페어링을 수행한다. 다만, 사용자가 전원 스위치(760)를 거쳐 메인 제어장치(126)를 오프시킨 경우, 통신부(미도시)는 조작장치(124)의 통신부(미도시)와의 페어링을 해제한다. 즉, 통신부(미도시)는 전원이 꺼지고 켜질 때마다 매회 조작장치(124)의 통신부(미도시)와의 페어링을 진행한다. 만약, 전원이 꺼지더라도 페어링이 유지되는 상황을 가정할 때, 간혹, 방향 입력부(610)가 특정 방향으로 입력된 채로 전원이 켜지게 된다면, 사용자의 의도와는 무관하게 운송수단(100)이 특정 방향으로 진행하게 되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해, 통신부(미도시)는 전원이 꺼지고 켜질 때마다 매회 조작장치(124)의 통신부(미도시)와의 페어링을 진행한다.

제어부(미도시)는 동력부(122)와 전기적으로 연결되며, 동력부(122) 또는 광원부(미도시)의 동작을 제어한다.

제어부(미도시)는 통신부(미도시)가 수신한 입력값을 토대로 동력부(122)를 제어한다. 제어부(미도시)는 특정 방향으로 진행하도록 하는 입력값, 정지하도록 하는 입력값 또는 정지함에 있어 제동거리에 관한 입력값을 수신하는 경우, 이에 따라 동력부(122)를 제어한다. 제어부(미도시)는 동력부(122)의 양 바퀴의 RPM을 각각 제어함으로써, 운송수단(100)이 특정 방향으로 진행할 수 있도록 하거나 정지하도록 동력부(122)를 제어한다. 한편, 방향 입력부(610)가 중간 지점에 위치함을 입력받는 경우, 제어부(미도시)는 점차 감속하도록 동력부(122)를 제어한다.

제어부(미도시)는 통신부(미도시)가 수신한 센싱값을 토대로 동력부(122)를 제어한다. 센서부(640)가 손잡이(115) 상에 임의의 물체가 존재함을 센싱하고 있다면, 제어부(미도시)는 별도로 추가적인 제어는 하지 않는다. 반면, 센서부(640)가 손잡이(115) 상에 임의의 물체가 존재하지 않음을 센싱한다면, 제어부(미도시)는 정지하도록 동력부(122)를 제어한다.

제어부(미도시)는 주기적으로 통신부(미도시)의 페어링이 유지되고 있는지 여부를 확인한다. 메인 제어장치(126)의 전원이 차단되지 않았음에도 통신부(미도시)의 페어링이 끊어진 경우, 제어부(미도시)는 정지하도록 동력부(122)를 제어한다. 메인 제어장치(126)의 전원이 차단되지 않은 상태인데, 페어링이 끊어졌음은, 사용자의 입력이 메인 제어장치(126)로 전달되지 못한 상황이기 때문이다. 이러한 상황에서 발생할 수 있는 다양한 문제를 방지하기 위해, 제어부(미도시)는 전술한 상황에서 정지하도록 동력부(122)를 제어한다.

제어부(미도시)는 주기적으로 배터리(720)의 잔량을 확인하여, 기 설정된 기준치 이상을 유지하고 있는지를 확인한다. 여기서, 기 설정된 제1 기준치는 배터리(720)의 총 충전량을 기준으로 20%일 수 있다. 즉, 배터리(720)의 잔량이 총 충전량의 20% 이하로 낮아질 경우, 제어부(미도시)는 광원부(미도시)가 발광하도록 제어할 수 있다. 사용자는 광원부(미도시)가 발광한 것을 확인함으로서, 배터리(720)의 잔량이 부족함을 인지할 수 있다. 나아가, 배터리(720)의 잔량이 기 설정된 제2 기준치 이하로 낮아질 경우, 제어부(미도시)는 정지하도록 동력부(122)를 제어한다. 여기서, 기 설정된 제2 기준치는 배터리(720)의 총 충전량을 기준으로 10%일 수 있다. 전술한 상황이라면, 운송수단이 이동하고 있는 도중에 사용자의 의지와 무관하게 동력부(122)가 정지하며 위험한 순간이 야기될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 배터리(720)의 잔량이 기 설정된 제2 기준치 이하로 낮아질 경우, 제어부(미도시)는 정지하도록 동력부(122)를 제어한다.

광원부(미도시)는 몸체부(710)의 일 위치(예를 들어, 하단)에 배치되어, 제어부(미도시)의 제어에 따라 발광한다. 광원부(미도시)는 제어부(미도시)의 제어에 따라 발광함으로써, 사용자에게 특정 상황임을 인지시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승장치를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승장치(130)는 상부 장착부(810), 하부 장착부(820), 연결 브라켓(830), 고정 부재(840), 회동 부재(850), 피봇 핀(855), 연결부(860), 발판부(870), 발판 지지 프레임(875), 바퀴(880) 및 바퀴 지지 프레임(885)을 포함한다.

상부 장착부(810) 및 하부 장착부(820)는 탑승장치(130)가 보조 샤프트(260)에 장착되어 고정될 수 있도록 한다. 상부 장착부(810)와 하부 장착부(820)가 결합될 경우, 내부에 보조 샤프트(260)의 지름과 동일한 지름을 갖는 관통공(미도시)이 구현되어, 보조 샤프트(260)가 관통할 수 있도록 한다.

연결 브라켓(830)은 상부 장착부(810)의 상부에 상부 장착부(810)와 접촉하며 배치되어, 고정 부재(840)에 의해 상부 장착부(810)와 회동 부재(850) 등의 구성이 연결될 수 있도록 한다. 연결 브라켓(830)은 'ㄱ'자 형상으로 구현되어, 일 면으로는 상부 장착부(810)의 상부에 상부 장착부(810)와 접촉하며 배치된다. 한편, 나머지 일면으로는 피봇(Pivot) 핀(855)에 의해 회동 부재(850)와 피봇 결합된다.

상부 장착부(810) 및 하부 장착부(820)는 결합될 경우 형성되는 관통공(미도시) 뿐만 아니라, 각각은 고정부재(840)가 인입될 수 있도록 하는 인입 관통공(미도시)을 포함한다. 마찬가지로, 연결 브라켓(830) 역시, 고정부재(840)가 인입될 수 있도록 하는 인입 관통공(미도시)을 포함한다. 상부 장착부(810) 및 하부 장착부(820)는 인입 관통공(미도시)가 나란히 배치되도록 결합되며, 연결 브라켓(830) 역시 상부 장착부(810)의 인입 관통공(미도시)와 자신의 그것이 나란하도록 상부 장착부(810)의 상부에 배치된다. 인입 관통공(미도시)들이 나란히 배치되며, 관통공으로 고정부재(840)가 인입된다. 고정부재(840)가 인입됨으로써, 각 구성들(810 내지 830)이 고정되며 이탈되지 않을 수 있다.

회동 부재(850)는 연결 브라켓(830)의 폭(y축 방향으로의 길이)과 동일하거나 그보다 넓은 중공을 갖는다. 한편, 회동 부재(850)는 피봇(855)에 의해 연결 브라켓(830)과 피봇 결합된다. 이에 따라, 회동 부재(850)는 xz 평면 상으로 회동할 수 있어, 연결 브라켓(830)과 가까워지거나 멀어지는 방향으로 회동할 수 있다. 회동 부재(850)가 이처럼 회동할 수 있어, 지형에 따라 바퀴(880)가 진행하며 발판부(870)의 움직임으로 인한 진동을 운송수단(100)까지 전달하지 않을 수 있다. 회동 부재(850)가 회동하며, 지형에 따른 바퀴(880) 및 발판부(870)의 움직임으로 인한 충격을 완화할 수 있다.

연결부(860)는 회동 부재(850)와 후술할 바퀴 지지 프레임(885) 사이에서 양자를 물리적으로 연결한다. 연결부(860)는 양자를 연결함으로써, 동력부(122)에 의해 운송수단(100)이 이동할 때 탑승장치(130)도 함께 이동할 수 있도록 한다.

나아가, 연결부(860)는 양자 간을 연결함으로써, 양자 사이에 발판부(870)가 안착될 수 있는 공간을 제공한다. 연결부(860)가 양자 사이에 위치함에 따라, 발판부(870)는 연결부(860) 상에 배치될 수 있다.

발판부(870)는 사용자가 지지할 수 있는 공간을 제공한다. 발판부(870)는 일정한 면적을 갖는 형상(예를 들어, 사각형, 사다리꼴 등)을 가지며 연결부(860) 및 바퀴 지지 프레임(885) 상에 배치된다. 이에, 사용자는 발판부(870)를 지지하며 탑승장치(130)와 함께 이동할 수 있다.

다만, 발판부(870)가 연결부(860) 및 바퀴 지지 프레임(885)으로만 지지될 경우, 발판부(870)는 구조적으로 불안정할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 발판 지지 프레임(875)이 형성된다. 발판 지지 프레임(875)은 연결부(860)와 바퀴 지지 프레임(885) 간을 물리적으로 연결한다. 발판 지지 프레임(875)이 양자(860, 885)를 물리적으로 연결하기 때문에, 발판부(870)는 연결부(860) 뿐만 아니라, 발판 지지 프레임(875)에 의해 추가적으로 지지되며 구조적으로 안정성을 찾을 수 있다.

발판 지지 프레임(875)은 구조적인 안정성을 찾기 위해 연결부(860)를 기준으로 각 바퀴 방향으로 형성될 수 있으며, 연결부(860)를 기준으로 서로 대칭되는 구조를 가질 수 있다.

바퀴 지지 프레임(885)은 양 바퀴(880) 간을 연결하여, 바퀴를 지지하며 이탈을 방지한다. 또한, 바퀴 지지 프레임(885), 연결부(860), 회동 부재(850), 연결 브라켓(830) 및 상·하부 장착부(810, 820)가 서로 물리적으로 연결되며 보조 샤프트(260)와 연결됨에 따라, 탑승장치(130)가 운송수단(100)과 함께 이동할 수 있도록 한다.

또한, 바퀴 지지 프레임(885)은 양 바퀴간(880)을 연결하며 연결부(860)와 물리적으로 연결됨에 따라, 발판부(870) 하단(-z축 방향)에서 발판부(870)를 지지한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치로서 탑승장치가 결합된 상태를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 탑승장치(130)가 동력부(122)의 일 부분에 장착되기 위해 동력부(122)는 보조 샤프트(260)를 더 포함하되, 보조 샤프트(260)는 연결 브라켓(250)의 보조 샤프트 고정 브라켓(330)에 의해 장착된다.

탑승장치(130)는 보조 샤프트(260)에 연결되어 운송수단(100)과 함께 이동한다. 탑승장치(130)는 연결 브라켓(830)에 형성된 관통공과 보조 샤프트(260) 상에 장착된 상?하부 장착부(810, 820)의 인입 관통공들이 일치되도록 구성들(810 내지 830)이 배치된 후, 고정부재(840)가 인입 관통공에 인입되어, 그 연결이 완료된다.

이하에서는, 본 발명의 동력 제공장치의 설치방법에 대해 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력 제공장치 설치방법을 보여주는 순서도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 먼저, 기 설치된 뒷바퀴 분리단계(S1010)로서, 운송수단(100)에 기 설치된 뒷바퀴들이 차축의 뒷바퀴 연결 홀더(118)로부터 인출된다.

전술한 바와 같이, 운송수단의 본체(110)는 바퀴(116) 특히, 손잡이(115) 부근에 위치한 뒷바퀴가 탈착될 수 있는 특징을 갖는다. 따라서 뒷바퀴는 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 잠금 장치 해제 후, 뒷바퀴 연결 홀더(118)로부터 뒷바퀴 중심축이 인출됨으로써 분리될 수 있다.

다음, 제1 동력부 연결단계(S1020)로, 일측 뒷바퀴 연결 홀더(118)가 동력부(122) 중 어느 하나의 연결 브라켓(250)에 고정된다.

동력부(122)의 연결 브라켓(250) 상에 구비된 차축 연결 샤프트(340)가 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 바퀴 중심축 삽입공(119)에 삽입되면서, 뒷바퀴 연결 홀더(118)가 연결 브라켓(250)의 고정 샤프트들(350)의 사이에 끼워 넣어져 안착되고, 뒷바퀴 연결 홀더(118)의 잠금 장치가 고정상태로 전환된다.

다음, 제2 동력부 연결단계(S1030)로, 제1 동력부 연결단계(S1020)와 동일한 방법에 의해 타측 뒷바퀴 연결 홀더(118)가 나머지 동력부(122)에 구비된 연결 브라켓(250)에 고정된다.

다음, 메인 제어장치 설치단계(S1040)로, 운송장치(100)의 프레임(113)에 메인 제어장치(126)에 구비된 장착부(730)가 결합되어 메인 제어장치가 설치된다.

다음, 조작장치 설치단계(S1050)로, 조작장치(124)에 구비된 상부 장착부(650)와 하부 장착부(660)가 손잡이(115)를 감싸면서 결합된 후, 외부 결합부재의 체결에 의하여 조작장치(130)가 손잡이(115)에 고정된다.

탑승장치(130)가 포함되는 경우, 보조 샤프트 설치단계(S1060)가 더 포함될 수 있다. 보조 샤프트(260)가 연결 브라켓(250)의 보조 샤프트 고정 브라켓(330) 내부 삽입공간에 안착되고, 보조 샤프트 고정 브라켓(330)의 상·하면에 형성된 체결공과 보조 샤프트(260)에 형성된 체결공을 일치시켜 고정부재의 체결에 의해 보조 샤프트(260)가 설치된다.

다음, 탑승장치 연결단계(S1070)로, 탑승장치(130)의 연결 브라켓(830)이 보조 샤프트(260)의 상·하부 장착부(810, 820)에 배치되고, 연결 브라켓(830)과 상·하부 장착부의 인입 관통공(미도시)에 고정부재(840)가 삽입되어 탑승장치가 연결된다.

도 10에서는 각 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 10에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 10은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 본 실시예의 동력 제공장치 설치방법에 따르면, 운송수단의 뒷바퀴만을 교체할 수 있도록 하여 사용자가 공구 또는 결합부재 등과 같은 조립을 위한 부가적인 수단들을 사용하지 않고도 손쉽게 동력 제공장치를 장착할 수 있으며, 그로부터 뒷바퀴가 탈착 가능한 구조의 동력이 공급되지 않는 종래의 운송수단에 대하여 동력이 공급되는 운송수단으로의 변경이 용이하여 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 운송수단 110: 본체
111: 하우징 113: 프레임
115: 손잡이 116: 바퀴
117: 뒷바퀴 차축 118: 뒷바퀴 연결 홀더
119: 바퀴 중심축 삽입공 120: 동력 제공장치
122: 동력부 124: 조작장치
126: 메인 제어장치 130: 탑승장치
210: 모터 220: 휠
230: 타이어 240: 모터 샤프트
250: 연결 브라켓 260: 보조 샤프트
310: 베이스 플레이트 320: 모터 샤프트 홀더
325: 모터 샤프트 삽입공 330: 보조 샤프트 고정 브라켓
340: 차축 연결 샤프트 350a, 350b: 고정 샤프트
360: 지지 플레이트 510: 모터 샤프트 홀더 커버
520: 밴딩부 610: 방향 입력부
620: 브레이크 입력부 630: 브레이크 감도 입력부
640: 센서부 650, 810: 상부 장착부
660, 820: 하부 장착부 710: 몸체부
720: 배터리 730: 장착부
740, 745: 전원 인가부 750: 속도제한 스위치
760: 전원 스위치 810: 상부 장착부
820: 하부 장착부 830: 연결 브라켓
840: 고정 부재 850: 회동 부재
855: 피봇 핀 860: 연결부
870: 발판부 875: 발판 지지 프레임
880: 바퀴 885: 바퀴 지지 프레임

Claims (9)

1. 인간, 동물 또는 물건을 태우거나 싣고 이동하는 운송수단에 장착되어 동력을 제공하는 동력 제공장치에 있어서,
   운송수단의 한 쌍의 뒷바퀴 대신 운송수단에 장착되어, 운송수단으로 동력을 제공하는 한 쌍의 동력부;
   운송수단의 손잡이에 배치되어, 사용자로부터 운송수단의 이동여부 및 이동할 경우 운송수단의 이동방향에 대한 입력을 입력받는 조작장치; 및
   상기 조작장치가 사용자로부터 받은 입력을 수신하여, 입력에 따라 동력 제공장치의 동작을 제어하는 메인 제어장치를 포함하고,
   상기 동력부는 운송수단의 뒷바퀴 차축에 탈착 가능하게 결합되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 동력부 각각은,
   모터가 구비되고, 상기 모터의 외주면에 배치되는 휠 및 상기 휠의 외주면에 배치되는 타이어를 포함하여, 모터로부터 회전력을 제공받아 바퀴로서 동작하는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 동력부는,
   상기 모터의 모터 샤프트를 고정하고, 상기 동력부를 운송수단의 뒷바퀴 차축에 장착하기 위한 연결 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 연결 브라켓은,
   상기 모터로부터 기 설정된 간격만큼 이격되어 배치되는 베이스 플레이트;
   상기 베이스 플레이트에 상에 구비되어 상기 모터 샤프트를 고정하는 모터 샤프트 홀더; 및
   운송수단의 뒷바퀴 차축과 연결하기 위해 상기 베이스 플레이트 상에 구비된 차축 연결 샤프트 및 하나 이상의 고정 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 연결 브라켓은,
   상기 모터 샤프트가 고정되는 위치가 상기 뒷바퀴 차축이 장착되는 위치로부터 사용자가 운송수단을 지지하는 방향으로 이격되는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 조작장치는,
   사용자로부터 운송수단의 이동방향에 관한 입력, 운송수단의 정지에 관한 입력 및 운송수단이 정지할 때 제동거리에 관한 입력을 입력받는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 메인 제어장치는,
   배터리를 포함하여, 상기 동력 제공장치가 동력을 제공할 수 있도록 하는 전원을 공급하고,
   무선 통신을 이용하여 상기 조작장치가 사용자로부터 받은 입력을 상기 조작장치로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 동력 제공장치와 연결되어 상기 운송수단과 함께 이동하며, 사용자가 탑승할 수 있는 공간을 제공하는 탑승장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운송수단에 탈착 가능한 동력 제공장치.
9. 인간, 동물 또는 물건을 태우거나 싣고 이동하는 운송수단에 탈착 가능하게 장착되는 제1항의 동력 제공장치의 설치방법에 있어서,
   운송수단의 한 쌍의 뒷바퀴가 뒷바퀴 차축으로부터 인출되는 뒷바퀴 분리단계;
   상기 뒷바퀴 차축의 일측에 상기 한 쌍의 동력부 중 어느 하나가 고정되는 제1 동력부 연결단계;
   상기 뒷바퀴 차축의 타측에 상기 나머지 하나의 동력부가 고정되는 제2 동력부 연결단계;
   상기 메인 제어장치가 운송수단에 설치되는 메인 제어장치 설치단계; 및
   상기 조작장치가 운송수단의 손잡이에 고정되는 조작장치 설치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 제공장치 설치방법.
   

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