KR101488841B1

KR101488841B1 - 전기자전거용 배터리팩의 장착구조

Info

Publication number: KR101488841B1
Application number: KR20130080368A
Authority: KR
Inventors: 양택훈
Original assignee: 주식회사 알톤스포츠
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-02-04
Also published as: KR20150006665A

Abstract

본 발명은, 전기자전거에 전원을 공급하기 위한 배터리팩의 장착 및 분리가 용이하고, 배터리팩이 외력에 의해 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 배터리의 잔량을 확인할 수 있는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조에 관한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 장착홈이 형성된 자전거 프레임과, 상기 장착홈에 탈착 가능하게 결합되는 배터리팩을 포함한다. 이때, 상기 장착홈이 상기 프레임의 일 측면에 형성되어, 상기 배터리팩이 상기 프레임의 일 측면을 통해 장착 및 분리된다. 상기 장착홈의 일단에는 제1브라켓이 설치되고, 상기 배터리팩의 일단에는 제1덮개가 결합되며, 상기 제1브라켓의 접촉면과 상기 제1덮개의 접촉면에는 제1결합돌기와 제1결합홈이 형성된다. 상기 장착홈의 타단에는 제2브라켓이 설치되고, 상기 배터리팩의 타단에는 제2덮개가 결합되며, 상기 제2브라켓의 접촉면과 상기 제2덮개의 접촉면에는 제2결합돌기와 제2결합홈이 형성된다. 상기 제1브라켓에는 래치볼트를 포함하는 잠금장치가 설치되고, 상기 제1덮개의 접촉면에는 상기 래치볼트가 삽입되는 잠금홈이 형성된다. 또한, 상기 제2덮개에는, 상기 배터리팩의 잔량을 표시하는 제1램프와, 상기 배터리팩의 충전상태를 경고하는 제2램프를 포함하는 BMS(Battery Monitoring System)가 마련된다.

Description

전기자전거용 배터리팩의 장착구조{ELECTRIC BICYCLE BATTERY PACK MOUNTING STRUCTURE}

본 발명은 전기자전거용 배터리팩의 장착구조에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 전기자전거에 전원을 공급하기 위한 배터리팩의 장착 및 분리가 용이하고, 배터리팩이 외력에 의해 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 배터리의 잔량을 확인할 수 있는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조에 관한 것이다.

자전거는 사람의 힘으로 바퀴를 회전시켜 움직이는 이동수단이며, 이동의 목적 외에 운동 및 레저용으로도 널리 사용되고 있다. 최근에는, 지구 온난화의 주요 원인인 이산화탄소 배출량을 줄이고 국민의 건강을 증진시키기 위해 자전거의 이용을 장려하는 자전거 활성화 정책이 추진되고 있는바, 출퇴근 및 일상생활에서 자전거를 이용하는 인구가 크게 증가하고 있는 추세이다.

그런데, 언덕이 많은 우리나라의 지형에서 페달을 밟아 주행하는 통상의 자전거를 보조 교통수단으로 이용하는 데에는 다소 문제가 있다. 예를 들어, 언덕이 많은 도로에서 자전거를 탈 경우 걷거나 달리는 것보다 더 많은 체력이 요구되므로 노약자의 경우 오히려 건강을 해칠 수 있다. 또한, 자전거의 주행속도를 일정하게 유지할 수 없어 다른 자전거와의 충돌 등 안전사고의 우려가 있다.

상술한 문제를 해결하기 위해 전기에너지를 이용한 전기자전거가 개발 및 출시되고 있으며, 그 일례가 대한민국공개특허공보 제2013-0049474호(2013.05.14.)에 개시되어 있다.

도 7을 참조하면, 전기자전거(1)는 탑 튜브(11), 다운 튜브(12), 헤드 튜브(13), 시트 튜브(14), 시트 스테이(15), 체인 스테이(16)로 이루어진 프레임(10)을 포함한다. 프레임(10)의 전방과 후방에는 전륜(20)과 후륜(30)이 회전 가능하게 설치된다. 프레임(10) 중 헤드 튜브(13)에는 핸들(40)이 결합되고, 시트 튜브(14)에는 시트(50)가 장착된다. 다운 튜브(12), 시트 튜브(14), 체인 스테이(16)가 연결되는 프레임(10)의 하부에는 후륜(30)을 구동시키는 구동유닛(60)이 구비되며, 시트 스테이(15)와 체인 스테이가(16)의 연결부에는 후륜(30)의 전동 회전을 위한 전동유닛(70)이 마련된다.

여기서, 다운 튜브(12)는 다른 튜브(11,13,14) 및 스테이(15,16)와 달리 사각형 단면을 가진 파이프로 제작되고, 그 내부에는 전동유닛(70)에 전원을 공급하기 위한 배터리팩(80)이 설치된다. 또한, 다운 튜브(12)의 하단에는 배터리팩(80)을 장착하거나 분리할 수 있도록 커버(17)가 마련된다.

그런데 종래의 전기자전거(1)는, 배터리팩(80)이 다운 튜브(12)의 하단을 통해 삽입 또는 인출되는 구조이므로, 배터리팩(80)을 충전하거나 교체하기 위해서는 전기자전거(1)를 들어 올리거나 눕혀야 하는 문제점이 있다. 또한, 커버(17)가 다운 튜브(12)의 하단에 마련되어 주행 중 발생하는 충격에 의해 개방될 수 있으며, 이로 인해 다운 튜브(12)에 수납된 배터리팩(80)이 인출되어 파손되거나 분실될 우려가 있다. 또한, 배터리팩(80)이 다운 튜브(12)의 내부에 설치되므로 배터리의 잔량을 확인할 수 없어 사용이 매우 불편하다.

대한민국공개특허공보 제2013-0049474호(2013.05.14.)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 전기자전거에 전원을 공급하기 위한 배터리팩의 장착 및 분리가 용이하고, 배터리팩이 외력에 의해 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 배터리의 잔량을 확인할 수 있는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전기자전거용 배터리팩의 장착구조는, 장착홈이 형성된 자전거 프레임과, 상기 장착홈에 탈착 가능하게 결합되는 배터리팩을 포함한다. 이때, 상기 장착홈이 상기 프레임의 일 측면에 형성되어, 상기 배터리팩이 상기 프레임의 일 측면을 통해 장착 및 분리된다.

상기 장착홈의 일단에는 제1브라켓이 설치되고, 상기 배터리팩의 일단에는 제1덮개가 결합되며, 상기 제1브라켓과 상기 제1덮개의 접촉면은 상기 배터리팩의 장착 및 분리가 용이하도록 경사면으로 형성된다. 그리고 상기 제1브라켓의 접촉면에는 제1결합돌기가 돌출되고, 상기 제1덮개의 접촉면에는 제1결합홈이 형성된다.

상기 제1결합돌기는 단부에 슬릿이 형성된 원기둥 형상이다. 또한, 상기 제1결합홈은, 상기 제1결합돌기의 삽입을 유도하는 안내홈과, 상기 제1결합돌기를 고정하는 고정홈으로 이루어진다. 이때, 상기 안내홈의 폭은 상기 제1결합돌기의 직경보다 작게 형성되고, 상기 고정홈의 직경은 상기 제1결합돌기의 직경과 동일하거나 크게 형성된다.

상기 장착홈의 타단에는 제2브라켓이 설치되고, 상기 배터리팩의 타단에는 제2덮개가 결합된다. 상기 제2브라켓의 접촉면에는 제2결합돌기가 돌출되고, 상기 제2덮개의 접촉면에는 제2결합홈이 형성된다.

상기 제2결합돌기는 서로 이격된 한 쌍의 사각기둥 형상이고, 상기 제2결합홈은 상기 제2결합돌기와 대응되는 한 쌍의 사각형 단면의 홈 형상이다. 이때, 상기 한 쌍의 제2결합홈 중 어느 하나는 상기 제2결합돌기와 동일한 폭으로 형성되고, 다른 하나는 상기 제2결합돌기보다 큰 폭으로 형성된다.

한편, 상기 제1브라켓에는 래치볼트를 포함하는 잠금장치가 설치되고, 상기 제1덮개의 접촉면에는 상기 래치볼트가 삽입되는 잠금홈이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2덮개에는, 상기 배터리팩의 잔량을 표시하는 제1램프와, 상기 배터리팩의 충전상태를 경고하는 제2램프를 포함하는 BMS(Battery Monitoring System)가 마련될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 배터리팩이 프레임의 측면을 통해 장착 및 분리되는 구조이므로 배터리팩의 장착 및 분리과정에서 프레임의 탑 튜브 또는 다운 튜브와의 간섭이 없다. 따라서 배터리팩을 용이하게 교체할 수 있으며, 충전용 케이블의 설치 또한 편리하다.

또한, 본 발명은 배터리팩이 장착홈에 완전하게 삽입되는 구조이므로 외력에 의해 배터리팩이 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 잠금장치를 통해 배터리팩의 분실 및 도난을 방지할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 BMS의 제1램프 및 제2램프를 통해 배터리의 잔량 및 충전경고를 확인할 수 있어 배터리팩을 효율적으로 관리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착구조를 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착구조 중 장착홈의 선단과 배터리팩의 선단을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착구조 중 장착홈의 후단과 배터리팩의 후단을 도시한 사시도.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착과정을 도시한 도면.
도 7은 종래의 전기자전거를 도시한 개략도.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착구조는, 프레임(100)과, 프레임(100)에 탈착 가능하게 설치된 배터리팩(200)으로 구성된다.

일반적으로, 프레임은 다수의 튜브 및 스테이로 이루어지며, 핸들 등의 조향유닛, 바퀴 등의 구동유닛, 모터 등의 전동유닛이 설치되는 전기자전거의 뼈대를 말한다. 하지만, 본 실시예의 프레임(100)은 다수의 튜브 및 스테이 중 배터리팩(200)을 수용할 수 있도록 제작된 탑 튜브 또는 다운 튜브를 말한다. 즉, 통상의 자전거처럼 탑 튜브와 다운 튜브를 모두 포함하는 프레임에서는 탑 튜브를, 접이식 자전거처럼 다운 튜브만 포함하는 프레임에서는 다운 튜브를 말한다.

프레임(100)은 사각형 단면을 가진 중공의 파이프이다. 프레임(100)의 일 측면에는 배터리팩(200)의 설치를 위한 장착홈(110)이 형성된다. 장착홈(110)은 프레임(100)의 길이방향으로 연장되고, 배터리팩(200)이 완전히 삽입될 수 있는 깊이를 가진다. 장착홈(110)의 조향핸들 측 선단과 폐달 측 후단은 개방되며, 개방된 선단과 후단에는 제1브라켓(120)과 제2브라켓(130)이 각각 설치된다. 또한, 장착홈(110)의 바닥에는 관통공(112)이 형성되며, 관통공(112)에는 후술할 잠금장치(140)가 삽입된다.

제1브라켓(120)은 장착홈(110)의 개방된 선단을 통해 삽입되어 장착홈(110)의 선단 측 벽면을 형성한다. 제1브라켓(120)은 장착홈(110) 측 일면(122, 이하 접촉면이라 함)이 경사면인 직육면체 형상이며, 접촉면(122)에는 배터리팩(200)과의 결합을 위한 제1결합돌기(124)가 형성된다. 제1브라켓(120)의 접촉면(122)이 경사면으로 형성되면, 장착홈(110)이 바닥으로 갈수록 짧아지는 형태가 되므로 배터리팩(200)을 용이하게 장착하거나 분리할 수 있다.

제1결합돌기(124)는 장착홈(110) 측으로 돌출된 원기둥 형상이며, 장착홈(110)의 폭 방향으로 이격된 한 쌍으로 구성된다. 제1결합돌기(124)의 단부에는 후술할 제1결합홈(224)과의 탄성 결합을 위한 슬릿(126)이 형성된다. 본 실시예에서는, 슬릿(126)이 -자 형태인 것으로 예시되어 있으나 반드시 이에 한정되지 않으며, +자를 포함한 다양한 형태를 가질 수 있다.

제1브라켓(120)에는 장착홈(110)에 삽입된 배터리팩(200)을 잠금 또는 해제하는 잠금장치(140)가 설치된다. 잠금장치(140)는, 제1브라켓(120)의 내부에 설치된 키박스(142)와, 키박스(142)의 일측에 마련되고 접촉면(122)을 통해 노출되는 래치볼트(144)와, 키박스(142)의 단부에 형성되며 제1브라켓(120)의 측면을 통해 돌출된 키홀(146)을 포함한다. 이때, 키홀(146)은 배터리팩(200)을 장착했을 때 관통공(112)에 삽입되어 프레임(100)의 타 측면으로 노출된다.

잠금장치(140)는 배터리팩(200)을 자동으로 잠글 수 있는 구조인 것이 바람직하다. 예를 들어, 배터리팩(200)을 장착하는 과정에서 외력이 인가되면 래치볼트(144)가 키박스(142)의 내부로 삽입되고, 외력이 제거되면 래치볼트(144)가 돌출하여 배터리팩(200)을 자동으로 잠글 수 있어야 한다. 또한, 래치볼트(144)는 배터리팩(200)을 장착하는 과정에서 접촉에 따른 파손 등을 방지할 수 있도록 롤러 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

제2브라켓(130)은 장착홈(110)의 개방된 후단을 통해 삽입되어 장착홈(110)의 후단 측 벽면을 형성한다. 제2브라켓(130)은 채널(C 형강) 형상이며, 장착홈(110) 측 접촉면(132)에 제2결합돌기(134)와 커넥터(136)가 마련된다. 제2결합돌기(134)는 배터리팩(200)과의 결합을 위한 수단으로, 장착홈(110) 측으로 돌출된 사각기둥 형상이며, 장착홈(110)의 폭 방향으로 이격된 한 쌍으로 구성된다. 또한, 커넥터(136)는 배터리팩(200)과 전동유닛(미도시)을 전기적으로 연결하는 수단으로, 장착홈(110) 측으로 돌출된 다수의 단자를 포함한다.

제2브라켓(130)에는 배터리팩(200)에서 인가된 전원을 일정하게 조절하여 전동유닛(미도시)에 공급하는 컨트롤러(150)가 설치된다. 컨트롤러(150)는 전원을 조절하는 역할 외에도 배터리팩(200)의 충전상태 등을 확인하여 BMS(Battery Monitoring System, 240)로 전송하는 역할을 한다.

한편, 제1브라켓(120)과 제2브라켓(130)의 접촉면(122,132) 둘레에는 걸림턱(128,138)이 형성된다. 걸림턱(128,138)은, 제1브라켓(120)과 제2브라켓(130)이 장착홈(110)의 선단 측 벽면과 후단 측 벽면을 형성할 수 있도록 일정 깊이 이상 삽입되는 것을 방지하는 스토퍼이다.

배터리팩(200)은 전동유닛(미도시)에 전원을 공급하는 수단이다. 그 구성을 살펴보면, 다수의 배터리 셀(미도시)이 수용된 하우징(210)과, 하우징(210)의 선단에 결합되어 밀봉하는 제1덮개(220)와, 하우징(210)의 후단에 결합되어 밀봉하는 제2덮개(230)로 구성된다.

하우징(210)은 장착홈(110)의 길이방향으로 연장된 사각형 단면의 파이프이다. 하우징(210)의 내부는 다수의 배터리 셀(미도시)을 수용할 수 있도록 중공으로 형성된다. 하우징(210)의 외면 중 상면과 하면에는 이격돌기(212)가 형성되어 배터리팩(200)과 장착홈(110)의 접촉면적을 최소화한다. 따라서 배터리팩(200)을 장착하거나 분리할 때 배터리팩(200)과 장착홈(110)의 마찰이 감소하므로 배터리팩(200)을 용이하게 장착하거나 분리할 수 있다.

제1덮개(220)는 하우징(210)의 선단에 결합되며, 배터리팩(200)의 장착시 제1브라켓(120)에 접촉된다. 제1덮개(220)는 제1브라켓(120)과 접촉되는 선단면(222)이 경사면인 직육면체이다. 선단면(222)에는, 제1결합돌기(124)가 삽입되는 제1결합홈(224)과, 래치볼트(144)가 삽입되는 잠금홈(226)이 형성된다.

제1결합홈(224)은, 제1결합돌기(124)의 삽입을 유도하는 안내홈(224a)과, 제1결합돌기(124)를 고정하는 고정홈(224b)으로 이루어진다. 안내홈(224a)는 고정홈(224b)의 일측에서 연장되어 선단면(222)의 일측을 통해 개방된다. 이때, 안내홈(224a)의 폭은 제1결합돌기(124)의 직경보다 작게 형성되고, 고정홈(224b)의 직경은 제1결합돌기(124)의 직경과 동일하거나 크게 형성된다.

이와 같은 구조의 제1결합홈(224)은, 제1결합돌기(124)가 용이하게 삽입되도록 함과 동시에 제1결합돌기(124)가 임의로 분리되지 않도록 한다. 즉, 제1결합돌기(124)의 단부는 슬릿(126)의 폭 만큼 탄성 변형되므로, 제1결합돌기(124)가 안내홈(224a)을 따라 이동할 때에는 탄성 축소되어 용이하게 삽입되는 반면, 제1결합돌기(124)가 고정홈(224b)에 삽입된 후에는 탄성 확장되어 임의로 분리되는 것을 방지한다.

제1덮개(220)의 전면에는 배터리팩(200) 탈착용 핸들(228)이 설치된다. 핸들(228)은 제1덮개(220)에 회전 가능하게 설치되어, 배터리팩(200)과의 이격시 파지가 용이하고, 배터리팩(200)과의 밀착시 간섭을 방지할 수 있다. 특히, 핸들(228)이 특정 위치(0도, 90도, 180도)에서 고정될 경우 사용이 더욱 편리하다.

제2덮개(230)는 하우징(210)의 후단에 결합되며, 배터리팩(200)의 장착시 제2브라켓(130)에 접촉된다. 제2브라켓(130)과 접촉되는 제2덮개(230)의 후단면(232)에는, 제2결합돌기(134)와 대응되는 제2결합홈(234)과, 커넥터(136)와 대응되는 리셉터클(236)이 마련된다.

제2결합홈(234)은 장착홈(110)의 폭 방향으로 이격된 제2-1결합홈(234a)과 제2-2결합홈(234b)으로 구성된다. 제2-1결합홈(234a)과 제2-2결합홈(234b)은 제2결합돌기(134)와 대응되는 사각형 단면의 홈 형상을 갖되, 제2-1결합홈(234a)이 제2-2결합홈(234b)보다 큰 폭으로 형성된다. 도 4에 도시된 것처럼, 제2-1결합홈(234a)은 제2결합돌기(134)와 동일한 폭으로 형성되고, 제2-2결합홈(234b)은 제2결합돌기(134)보다 큰 폭으로 형성된다. 이처럼, 제2-1결합홈(234a)과 제2-2결합홈(234b)의 폭을 달리할 경우 한 쌍의 제2결합돌기(134) 중 하나만 제2결합홈(234)에 접촉되므로 배터리팩(200)의 장착이 용이하다.

제2-2결합홈(234b)의 내부에는 안내리브(234c)가 형성된다. 안내리브(234c)는 소정 길이를 갖는 막대형상이며, 그 단부가 경사면으로 형성된다. 이러한 형상의 안내리브(234c)는 경사면을 통해 제2결합돌기(134)의 결합방향을 안내하며, 제2결합돌기(134)을 제2-2결합홈(234b)에 밀착시켜 배터리팩(200)의 유동을 방지한다.

리셉터클(236)는 배터리팩(200)과 전동유닛(미도시)을 전기적으로 연결하는 수단으로, 커넥터(136)의 단자가 삽입되는 다수의 단자를 포함한다.

한편, 제2덮개(230)의 전면에는 BMS(240)와 충전용 단자(250)가 마련된다. BMS(240)는 컨트롤러(150)에서 확인된 배터리팩(200)의 충전상태 등을 외부로 출력하는 수단이고, 충전용 단자(250)는 충전용 케이블(미도시)과의 연결을 위한 수단이다. 이때, BMS(240)는, 배터리팩(200)의 잔량을 표시하는 제1램프(242)와, 배터리팩(200)의 충전상태를 경고하는 제2램프(244)를 포함한다. 또한, 충전용 단자(250)는 수분을 포함하는 이물질의 유입을 방지하기 위한 커버(252)를 포함한다.

상술한 구성의 본 실시예에 따른 전기자전거용 배터리팩의 장착구조는, 프레임(100)의 측면을 통해 배터리팩(200)을 장착하거나 분리하는 구조이다. 따라서 배터리팩(200)의 장착 및 분리과정에서 프레임(100)의 탑 튜브 또는 다운 튜브와의 간섭이 없으므로, 배터리팩(200)을 용이하게 교체할 수 있을 뿐만 아니라 충전용 케이블의 설치 또한 편리하다.

도 5와 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 배터리팩(200)의 장착 및 분리과정을 살펴보도록 한다.

본 실시예에 따른 배터리팩(200)을 프레임(100)의 장착홈(110)에 장착하기 위해서는, 먼저 배터리팩(200)을 프레임(100)의 일측에 위치시킨 후 배터리팩(200)의 후단 일부가 장착홈(110)에 삽입되도록 사선방향으로 끼워 넣는다. 이때, 제2브라켓(130)의 제2결합돌기(134)는 제2덮개(230)의 제2결합홈(234)에 일부만 삽입된 상태가 된다(도 5 참조).

이 상태에서 배터리팩(200)의 선단을 도 5의 화살표 방향으로 밀어 넣으면, 배터리팩(200)이 장착홈(110)에 삽입되며 제1덮개(220)와 제2덮개(230)를 제1브라켓(120)과 제2브라켓(130)에 각각 밀착시킨다. 이때, 제1결합돌기(124)가 제1결합홈(224)에 삽입되고 제2결합돌기(134)가 제2결합홈(234)에 삽입되어, 장착홈(110)에 삽입된 배터리팩(200)을 고정한다. 또한, 커넥터(136)의 단자가 리셉터클(236)의 단자에 삽입되어 배터리팩(200)과 전동유닛(미도시)을 전기적으로 연결한다.

한편, 잠금장치(140)의 래치볼트(144)는, 배터리팩(200)이 장착홈(110)에 삽입되는 과정에서 제1덮개(220)와의 접촉에 의해 키박스(142)의 내부로 삽입되었다가 잠금홈(226)으로 돌출된다. 즉, 자동 잠금 상태가 된다.

반면, 프레임(100)에 장착된 배터리팩(200)을 분리하는 과정은 배터리팩(200)을 장착하는 과정의 역순이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 다만, 배터리팩(200)을 분리하기 위해서는 잠금홈(226)으로 돌출된 래치볼트(144)를 키박스(142)의 내부로 삽입시키기 위하여 키(260)을 돌려 잠금 상태를 해제하는 단계가 선행되어야 한다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 프레임 110: 장착홈
120: 제1브라켓 130: 제2브라켓
140: 잠금장치 150: 컨트롤러
200: 배터리팩 210: 하우징
220: 제1덮개 230: 제2덮개
240: BMS 250: 충전단자

Claims

전기자전거에 전원을 공급하는 배터리팩의 장착구조에 있어서,
자전거 프레임;
상기 자전거 프레임의 일측면에 형성되고, 제1브라켓이 일단에 설치되며, 제2브라켓이 타단에 설치된 장착홈;
상기 장착홈에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 제1브라켓에 접촉되는 제1덮개가 일단에 결합되며, 상기 제2브라켓에 접촉되는 제2덮개가 타단에 결합된 배터리팩;
상기 제1브라켓의 경사진 접촉면에 돌출되고, 단부에 슬릿이 형성된 원기둥 형상을 가지며, 상기 슬릿이 상기 배터리팩의 결합방향으로 절개된 제1결합돌기;
상기 제1덮개의 경사진 접촉면에 형성되고, 상기 제1결합돌기의 삽입을 유도하는 안내홈 및 상기 제1결합돌기를 고정하는 고정홈으로 이루어지되, 상기 안내홈의 폭이 상기 제1결합돌기의 직경보다 작게 형성되며, 상기 고정홈의 직경이 상기 제1결합돌기의 직경과 동일하거나 크게 형성된 제1결합홈;
상기 제1브라켓에 설치되어 상기 프레임의 타 측면으로 키홀이 노출되고, 래치볼트가 롤러 형태를 갖는 잠금장치;
상기 제1덮개의 접촉면에 형성되며 상기 래치볼트가 삽입되는 잠금홈;
상기 제1덮개에 회전 가능하게 설치된 배터리팩 탈착용 핸들;
상기 제2브라켓의 접촉면에 돌출되고, 서로 이격된 한 쌍의 사각기둥 형상을 갖는 제2결합돌기;
상기 제2덮개의 접촉면에 형성되고, 상기 제2결합돌기와 대응되는 한 쌍의 사각형 단면의 홈이며, 상기 한 쌍 중 어느 하나가 상기 제2결합돌기와 동일한 폭으로 형성되고, 다른 하나는 상기 제2결합돌기보다 큰 폭으로 형성된 제2결합홈;
상기 한 쌍의 제2결합홈 중 적어도 하나의 내부에 형성되고, 단부가 경사면인 안내리브; 및
상기 제2브라켓과 상기 제2덮개에 설치되어 상기 배터리팩의 전원을 전기자전거에 공급하는 커넥터를 포함하는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조.
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청구항 1에 있어서,
상기 배터리팩은,
다수의 배터리 셀이 수용된 하우징과,
상기 하우징의 일단에 결합되고, 배터리팩 탈착용 핸들이 마련된 제1덮개와,
상기 하우징의 타단에 결합되며, BMS(Battery Monitoring System)가 마련된 제2덮개를 포함하는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조.
청구항 10에 있어서,
상기 장착홈의 내벽과 접촉되는 상기 배터리팩의 양 측면에는 이격돌기가 형성되어, 상기 배터리팩의 장착 및 분리시 상기 장착홈의 내벽과의 마찰을 최소화하는 것을 특징으로 하는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조.
청구항 10에 있어서,
상기 BMS는, 상기 배터리팩의 잔량을 표시하는 제1램프와, 상기 배터리팩의 충전상태를 경고하는 제2램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조.
청구항 10에 있어서,
상기 제2덮개에는, 충전용 단자와, 충전용 단자를 밀봉 또는 노출시키는 커버가 설치된 것을 특징으로 하는 전기자전거용 배터리팩의 장착구조.