KR100457242B1 - 전륜 구동모터 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기존의 자전거에 구동모터의 장착이 용이한 전륜 구동모터 자전거에 관한 것이다.

특히, 내측으로 안착공간이 형성되어 후방바퀴의 상부에 설치되는 거취부와, 앞바퀴에 설치되는 구동모터를 중심으로 살대가 방사상으로 바퀴프레임에 연결되는 림부와, 손잡이의 일단에 장착되어 상기 구동모터의 회전속도를 조절하는 속도조절부 및, 상기 거취부의 안착공간에 장착되어 상기 림부와 속도조절부에 전원을 공급 및 제어하는 전원박스로서 이루어진다.

이에따라, 평소에는 페달에 체인 연결된 후륜에 의한 인력으로 구륜하고, 언덕과 같이 인력에 의해 주행하기 힘든 곳에서는 전륜에 설치된 구동모터를 작동시킴으로서 주행이 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.

Description

전륜 구동모터 자전거{A FRONT-WHEEL DRIVE BICYCLE}

본 발명은 전륜 구동모터 자전거에 관한 것으로서 보다 상세하게로는, 후방바퀴의 상부에 고정 설치되는 거취부와, 전방포크에 구륜토록 구동모터를 구비하여 설치되는 림부와, 상기 구동모터의 회전속도를 조절하는 속도조절부 및, 상기 림부와 속도조절부에 전원을 공급 및 제어하는 전원박스로 구성되어 평소에는 페달을 밟아 자전거 주행을 하고, 언덕이나 장거리 운행시에는 구동모터의 구동력으로 원하는 목적지까지 용이한 이동이 가능한 동시에 기존의 자전거에도 장착하기 쉬운 전륜 구동모터 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 지점과 지점을 편리하게 이동할 수 있도록 구성된 것으로서, 최근에는 차량이 급격히 증가하면서 교통문제 및 환경오염의 문제가 날로 심각해지고 있고 현대인의 각종 질환이 운동부족에 기인하고 있다는 점 때문에 자전거가 건강을 위한 운동기구로서, 그리고 대중교통수단을 이용하기 위한 교통보조수단으로서 그 용도가 변화되고 있으며 이용범위 또한 점차 확대되고 있다.

이와같은 자전거는 기본적으로 두개의 전후방 바퀴와, 전후방 바퀴를 지지하는 프레임과, 상기 프레임의 중심 상부에 설치되어 운전자의 엉덩이가 안착되는 안장부 및 상기 안장부의 전방에 설치되어 전방 바퀴를 조향하는 조향부 등으로 구성되는데, 그 동력 전달 구조는 페달이 고정된 전방측 스프로킷과, 상기 전방측 스프로킷에 체인을 통해 연결하고 후방 바퀴에 설치된 후방측 스프로킷으로 구성되어상기 전방측 스프로킷의 페달 회전력에 의해 후방측 스프로킷이 회전되면서 자전거의 동력 전달 및 위치 이동이 이루어지도록 하는 것이다.

이와 같은 구성의 종래 자전거는 여가가 부족한 현대인에게 쉽게 운동과 접할 수 있는 여건을 제공하고 자가용의 사용을 억제하여 교통체증을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라 환경오염까지 억제할 수 있는 매우 유용한 교통수단임에도 불구하고 그 이용범위가 확대될 수 없는 근본적인 한계를 가지고 있었다.

즉, 자전거는 사용자가 같은 거리를 이동함에 있어 달리는 것보다 체력을 적게 소모하면서도 짧은 시간내에 이동할 수 있으나, 산악지형이 많은 우리나라에서는 지형적으로 언덕 길이 많아 경우에 따라 자전거로 주행하는 것이 걷거나 달리는 것보다 오히려 더 큰 체력을 필요로 하는 경우가 하고, 또한 목적지까지 거리가 먼 경우에는 지나치게 많은 체력을 소진해야 하기 때문에 오히려 사용자의 건강을 해치는 문제점 등이 발생하였다.

이와같은 문제점을 해결하기 위해 오토바이 구동방식이 사용되고 있으나, 오토바이 구동방식은 사용시 소음이 심하고, 무게가 무겁고, 가격이 비싸 소비자가 구매하여 사용하기 힘들며, 더욱이 휘발유 등의 오일을 사용하기 때문에 환경오염을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 비접이식 자전거나 접이식 자전거와 같은 일반 자전거에 본 발명을 간단하게 탈,부착이 가능하여 기존의 자전거도 구동모터에 의해 구륜될 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 발명은 평소에는 페달과 체인 연결된 후륜에 의한 인력으로 자전거가 구륜토록 하고, 언덕과 같이 주행하기 힘든 곳에서는 전륜에 설치된 구동모터를 가동하여 용이한 주행이 이루어지도록 하는 전륜 구동모터 자전거를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 전륜 구동모터 자전거를 도시한 측면도.

도2a 또는 2b는 본 발명에 따른 전륜 구동모터 자전거의 거취부와 전원박스의 결합을 도시한 결합 사시도 및 측면도.

도3은 본 발명에 따른 전륜 구동모터 자전거의 림부를 도시한 정면도.

도4는 본 발명에 따른 전륜 구동모터 자전거의 속도조절부를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100...거취부 110...지지프레임

200...림부 210...구동모터

220...살대 230...바퀴프레임

300...속도조절부 400...전원박스

410...하부케이스 420...제어부

430...상부케이스 440...충전밧데리

450...전원키

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자전거의 외형을 유지하는 핸들 포스트, 포크, 파이프로 이루어지는 자체와, 상기 자체가 구륜토록 페달에 의해 힘과 운동이 전달되는 크랭크, 스프로킷, 체인, 허브, 바퀴로 이루어지는 동력전달장치와, 바퀴의 회전을 조절하거나 멈추게하는 제동 장치 및, 자전거의 진행방향을 조정하는 핸들 손잡이로 이루어지는 조향 장치로서 구성되는 자전거에 있어서,

후방바퀴의 회전축과 인장대 연결구에 고정 설치되고, 상부가 개방되는 내측으로 안착공간이 형성된 수납플레이트를 갖는 거취부와,

앞바퀴의 전방포크에 설치되는 구동모터를 중심으로 살대가 방사상으로 연설되는 바퀴프레임이 구비되는 림부와,

손잡이의 일단에 인입 장착되어 상기 구동모터의 회전속도를 조절하는 속도조절부 및;

상기 거취부의 안착공간에 장착되어 상기 림부와 속도조절부에 전원을 공급 및 제어하는 전원박스로서 이루어져 전륜에 설치된 구동모터에 의한 전륜구동이 선택적으로 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 상기 거취부는, 상기 전원박스가 내측에 안착토록 상부가 개방되는 수납플레이트와, 상기 수납플레이트의 외주연을 따라 고정 연결되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 길이방향으로 회동토록 연결되어 후륜의 회전축에 볼트, 너트에 의해 고정 결합되는 연결프레임 및, 상기 지지프레임의 일단부에서 회동토록 상기 인장대에 고정 연결되는 고정프레임이 구비된다.

예컨데, 상기 전원박스는, 개방되는 상부를 갖으며 내측으로 충전밧데리가 장착되는 수납공간이 형성되는 하부케이스와, 상기 수납공간에 설치되어 상기 충전밧데리로 전원을 공급받아 상기 속도조절부로 부터 인가되는 신호에 의해 상기 림부의 회전속도를 제어하는 제어부 및, 상기 하부케이스의 상부에서 결합 설치되어 상기 충전밧데리에 전원이 공급토록 전원연결구가 일측면에 형성되고, 타측면에 전원을 차단토록 전원키가 인입되는 전원차단구가 설치되는 상부케이스로서 이루어진다.

바람직하게 상기 림부는, 상기 전방포크에 너트와 볼트, 와셔를 통해 착탈토록 설치되고, 상기 수납플레이트는, 그 양측면으로 상기 전원박스가 착탈토록 고정,해제하는 체결구가 더 설치된다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 후방바퀴(540)의 상부에 고정 장착되는 거취부(100)와, 전방포크(510)에 구동모터(210)를 구비하여 고정되는 림부(200)와, 일측 손잡이(570)에 장착되어 상기 구동모터(210)의 회전속도를 조절하는 속도조절부(300) 및, 상기 림부(200)와 속도조절부(300)에 전원을 공급 및 제어하는 전원박스(400)로서 크게 구성된다.

먼저, 자전거를 구성하는 구성요소로는 외형을 유지하는 핸들 포스트, 포크, 파이프로 이루어지는 자체(500)와, 상기 자체가 구륜토록 페달에 의해 힘과 운동이 전달되는 크랭크, 스프로킷, 체인, 허브, 바퀴로 이루어지는 동력전달장치(600)와, 바퀴의 회전을 조절하거나 멈추게 하는 제동 장치 및, 자전거의 진행방향을 조정하는 핸들, 핸들 포스트, 손잡이(570)로 이루어지는 조향 장치(700)로서 이루어지는데, 상기 자체(500)의 후방바퀴(540)의 상부에는 본 발명에 따른 거취부(100)가 설치된다.

도 2a 또는 도 2b에서 도시된 바와 같이, 상기 거취부(100)는 후방바퀴(540)의 회전축(550)과 인장대(520)의 연결구(530)에 고정 설치되고, 내측으로 안착공간(120)을 갖는 수납플레이트(130)를 구비한다.

예컨데, 상기 거취부(100)는 상기 전원박스(400)가 내측에 안착토록 상부가개방되는 수납플레이트(130)에 상기 전원박스(400)가 체결 및 해제토록 체결구(160)가 설치되고, 상기 수납플레이트(130)의 외주연을 따라 지지프레임(110)이 고정 연결되며, 상기 지지프레임(110)에 연결된 연결프레임(140)과 고정프레임(150)이 볼트, 너트, 와셔를 통해 후륜의 회전축(550)과 인장대(520)에 각각 고정 결합된다.

상기 거취부(100)에 장착되는 전원박스(400)에는, 수납공간을 갖는 하부케이스(410)에 충전밧데리(440)가 장착되고, 상기 속도조절부(300)의 조작신호에 의해 상기 림부(200)의 회전속도를 제어하는 제어부(420)가 설치되며, 상기 하부케이스(410)의 상부에는 상부케이스(430)가 고정 설치된다.

또한, 상기 하부케이스(410)에 결합되는 상부케이스(430)는, 상기 전원박스(400) 내측에 장착된 충전밧데리(440)에 전원을 충전토록 전원코드가 연결되는 전원연결구(470)가 일측면에 형성되고, 타측면으로 전원키(450)가 인입되는 전원차단구(460)가 설치된다.

한편, 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 전원박스(400)의 제어에 의해 구동되는 림부(200)는, 구동모터(210)와 살대(220)에 연결되는 바퀴프레임(230)으로 이루어지는데, 상기 전방포크(510)의 단부에는 와셔(620)와 너트(610)에 의해 고정되는 구동모터(210)가 장착되고, 상기 구동모터(210)를 중심으로 방사상으로 연장설치되는 살대(220)에 바퀴프레임(230)이 연결된다.

그리고, 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 구동모터(210)의 회전속도를 조절하는 속도조절부(300)는, 핸들 손잡이(570)의 일단에 인입 장착되고, 상기 속도조절부(300)를 안쪽으로 당김으로서 상기 구동모터(210)가 구동토록 한다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기존의 자전거의 앞바퀴를 분리하고 타이어와 튜브를 분리한 후 구동 모터가 부착된 바퀴프레임에 타이어와 튜브를 끼워 고정한 후, 상기 림부를 전방포크에 너트와 볼트, 와셔로서 고정 장착한다.

계속하여, 일측 핸들의 손잡이를 분리하고 상기 속도조절부를 인입 장착한 후, 거취부를 후륜의 상부에 장치하게 되는데, 이때 상기 거취부의 내측 수납플레이트에는 전원박스를 체결구로서 장착 고정하고, 상기 거취부의 연결프레임과 고정프레임을 후륜의 회전축과 인장대의 연결구에 볼트, 너트로서 각각 고정한다.

또한, 상기 거취부의 안착공간에 장착된 전원박스가 상기 림부와 속도조절부에 전원을 공급 및 제어토록 상기 림부의 전원선과 상기 속도조절부의 속도조절 플러그를 상기 전원박스의 일측에 형성된 연결잭에 각각 삽입 연결한다.

이와같이 장치된 자전거를 구동하기 위해서는, 상기 본체 측면에 있는 전원차단구에 키를 삽입하고 시계 방향으로 돌리면 표시등에 녹색등이 켜져 자전거의 운행준비가 완료되고 자전거로 주행하기 위해 페달을 밟아 출발 후 핸들 오른쪽에 있는 속도조절기를 안쪽으로 돌리면 속도가 증가되어 자전거의 주행이 이루어지게 된다.

한편, 자체로 부터 전원박스를 분리시에는, 전원박스에서 전원키를 뽑고, 전원박스와 연결된 림부의 전원선과 속도조절 플러그를 분리시킨 후, 체결구를 전원박스로 부터 해제하여 거취부로 부터 전원박스를 분리한다.

그리고, 상기 전원박스 내의 충전밧데리 충전시에는, 전원박스의 전원연결구에 충전기 플러그를 삽입하고, AC 220V 전원 콘센트에 꽂아 충전 표시등이 적색에서 녹색으로 변할 때까지 충전한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 구동모터에 의해서만 추진되는 모터사이클(Motor cycle)과는 달리 인력에 의해 주행하는 것이 그 주가 되고 구동모터에 의해 주행하는 것은 그 부가 되는 것으로서, 인력과 모터 구동력을 추진력으로서 선택적으로 겸용할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 평소에는 페달과 체인 또는 페달과 기어 및 회전축등의 구동장치를 이용하여 인력에 의한 답력(踏力)으로 자전거를 주행하다가도, 언덕길이나 장거리의 주행시에는 림부의 구동모터를 선택적으로 작동함으로서 목적지까지 안전한 운행이 이루어지도록 하는 장점이 있는 것이다.

또한, 본 발명은 무공해, 무소음의 전기에너지를 이용해 구동모터를 구동하기 때문에 소음이나 환경 오염의 문제가 없고, 전기에너지가 휘발유 또는 경유보다 가격이 저렴하기 때문에 유지비도 적게들며, 주행자의 페달구동에 의한 수동조작과 전기에너지를 이용한 모터구동에 의한 자동조작을 겸용할 수 있는 유용성이 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화 될 수 있다는 것을 밝혀 두고자 한다.

이와같이 본 발명에 의하면, 기존의 비접이식 자전거나 접이식 자전거와 같은 일반 자전거에 본 발명을 간단하게 탈,부착할 수 있어 소비자의 다양한 개성과 취향에 맞는 자전거를 선택한 후 본 발명을 장착함으로서 구동모터에 의해 구륜될 수 있는 자전거 선택의 폭을 넓힐 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

그리고, 본 발명은 평소에는 페달과 체인연결된 후륜에 의한 인력으로 자전거가 구륜토록 하고, 언덕이나 인력에 의해 주행하기 힘든 곳에서는 전륜에 설치된 구동모터를 가동함으로서 용이한 주행이 이루어지도록 하는 잇점이 있다.

Claims (5)

1. (정정) 자전거의 외형을 유지하는 핸들 포스트, 포크, 파이프로 이루어지는 자체와; 상기 자체가 구륜토록 페달에 의해 힘과 운동이 전달되는 크랭크, 스프로킷, 체인, 허브, 바퀴로 이루어지는 동력전달장치와; 바퀴의 회전을 조절하거나 멈추게하는 제동 장치 및, 자전거의 진행방향을 조정하는 핸들 손잡이로 이루어지는 조향 장치와; 후방바퀴(540)의 회전축(550)과 인장대(520)의 연결구(530)에 고정 설치되고, 상부가 개방되는 내측으로 안착공간(120)이 형성토록 수납플레이트(130)를 갖는 거취부(100)와; 앞바퀴의 전방포크(510)에 설치되는 구동모터(210)를 중심으로 살대(220)가 방사상으로 연설되는 바퀴프레임(230)이 구비되는 림부(200)와; 손잡이(570)의 일단에 인입 장착되어 상기 구동모터(210)의 회전속도를 조절하는 속도조절부(300)와; 그리고, 상기 거취부(100)의 안착공간(120)에 장착되어 상기 림부(200)와 속도조절부(300)에 전원을 공급 및 제어하는 전원박스(400)를 포함하는 전륜 구동모터 자전거에 있어서,

   상기 전원박스(400)는, 개방되는 상부를 갖으며 내측으로 충전밧데리(440)가 장착되는 수납공간을 갖는 하부케이스(410), 상기 수납공간에 설치되어 상기 충전밧데리(440)로 부터 전원을 공급받아 속도조절부(300)로 부터 인가되는 신호에 의해 상기 림부(200)의 회전속도를 제어하는 제어부(420) 및 상기 하부케이스(410)의 상부에 결합 설치되어 상기 충전밧데리(440)에 전원이 공급토록 전원연결구(470)가 일측면에 형성되고, 타측면에 전원을 차단토록 전원키(450)가 인입되는 전원차단구(460)가 형성되는 상부케이스(430)로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 전륜 구동모터 자전거.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 림부(200)는, 상기 전방포크(510)에 너트와 볼트, 와셔를 통해 착탈토록 설치되는 것을 특징으로 하는 전륜 구동모터 자전거.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 수납플레이트(130)는, 그 양측면으로 상기 전원박스(400)가 착탈토록 고정,해제하는 체결구(160)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전륜 구동모터 자전거.