KR101530171B1

KR101530171B1 - 전기자전거용 구동 유닛

Info

Publication number: KR101530171B1
Application number: KR1020130123730A
Authority: KR
Inventors: 김일용; 김호식
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2015-06-19
Also published as: KR20150044551A

Abstract

전기자전거용 구동 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 전기자전거용 구동 유닛에 있어서, 상기 전기자전거의 휠을 구동하기 위한 회전력을 발생하는 모터; 상기 모터로부터 발생된 회전력을 감속하는 복수의 기어를 갖춘 감속기어유닛; 및 상기 전기자전거의 휠에 설치되어 상기 모터와 감속기어유닛을 수용하는 휠 하우징;을 포함하고, 상기 감속기어유닛으로부터 감속된 회전력을 출력하는 출력단은 상기 휠 하우징과 결합되어 상기 휠 하우징에 회전력을 전달하도록 이루어진 전기자전거용 구동 유닛이 제공될 수 있다.

Description

전기자전거용 구동 유닛{Drive unit for electric bicycle}

본 발명은 전기자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터를 통해 휠로 전달되는 구조가 개선된 전기자전거용 구동 유닛에 관한 것이다.

일반적으로, 자전거는 근거리 이동수단의 하나로서, 최근에는 건강 등의 목적으로 운동 또는 취미용으로 널리 이용되고 있다.

최근에는 먼거리를 이동하거나 사용자의 체력소모를 줄이고자 모터의 구동력으로 주행하도록 모터를 설치한 전기자전거가 개발되고 있다.

구동력을 제공하기 위해 전기자전거에 장착되는 모터는 전기자전거의 전륜 또는 후륜(이하, 통칭하여 '휠'이라 함)에 장착되어 휠을 회전시킴으로써 전기자전거가 주행되도록 한다. 이러한 모터의 회전력을 휠에 전달하기 위하여, 구동원인 모터와, 모터의 회전력을 감속하는 감속기, 감속기로부터 출력된 회전력을 휠에 전달하는 동력전달수단 등으로 구성된 구동 유닛을 마련하여 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 구동 유닛은 필수적으로 모터, 감속기, 동력전달수단 등이 필요함에 따라 구조가 복잡해지는 문제점이 있음은 물론, 이에 따른 부피가 증가하여 설치 공간의 활용성이 감소되는 문제점이 있다. 이에, 구동 유닛을 통하여 보다 안정적이고 용이하게 동력을 전달할 수 있도록 지속적인 연구개발이 이루어지고 있다.

공개특허공보 제10-2012-0063790호(2012.06.18)

본 발명의 실시 예에 따른 전기자전거용 구동 유닛은 모터의 부피를 감소시킴은 물론, 구조를 단순화시켜 휠에 회전력을 전달할 수 있도록 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기자전거용 구동 유닛에 있어서, 상기 전기자전거의 휠을 구동하기 위한 회전력을 발생하는 모터; 상기 모터로부터 발생된 회전력을 감속하는 복수의 기어를 갖춘 감속기어유닛; 및 상기 전기자전거의 휠에 설치되어 상기 모터와 감속기어유닛을 수용하는 휠 하우징;을 포함하고, 상기 감속기어유닛으로부터 감속된 회전력을 출력하는 출력단은 상기 휠 하우징과 결합되어 상기 휠 하우징에 회전력을 전달하도록 이루어진 전기자전거용 구동 유닛이 제공될 수 있다.

또한, 상기 감속기어유닛은 회전력을 전달받아 회전하는 선기어와, 상기 선기어의 주변에 배치되어 선기어와 치합되는 복수의 유성기어와, 상기 복수의 유성기어의 각 중심축과 연결되는 캐리어 및 상기 복수의 유성기어와 치합되도록 상기 복수의 유성기어를 감싸는 링기어를 각각 구비하는 제1 및 제2 유성기어조립체를 갖추고, 상기 제1 및 제2 유성기어조립체는 순차적으로 배치되고, 상기 제2 유성기어조립체로부터 감속된 회전력을 출력하는 출력단은 캐리어를 통하여 출력하도록 이루어지되, 상기 제2 유성기어조립체의 캐리어에는 다각형상을 갖도록 돌출된 돌출편이 형성되고, 상기 휠 하우징에는 상기 돌출편과 형합하는 결합홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 모터는 중앙이 중공된 로터와, 상기 로터와 일정간격 이격되어 상기 로터를 감싸도록 설치되는 스테이터를 구비하고, 상기 스테이터에는 상기 로터의 중공된 부분으로 연장된 제1 격벽에 의해 제1 수용공간이 형성되고, 일측 외주면 가장자리를 따라 돌출된 제2 격벽에 의해 제2 수용공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 유성기어조립체는 상기 제1 수용공간에 배치되어 상기 로터와 함께 회전하는 회전축과 연결되고, 상기 제2 유성기어조립체는 상기 제2 수용공간에 배치되어 제1 유성기어조립체와 연결될 수 있다.

또한, 상기 모터가 수용되는 상기 휠 하우징의 개방된 단부를 폐쇄하도록 상기 휠 하우징에 설치되는 커버를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 모터와 결합되어 상기 스테이터의 회전이 방지되도록 상기 커버를 관통하여 전기자전거의 프레임에 고정되는 고정유닛을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기자전거용 구동 유닛은 모터와 감속기어유닛의 구조를 개선함으로써 안정적이고 콤팩트한 구조를 제공할 수 있는 효과가 있다. 즉, 모터의 회전력을 감속하는 감속기어유닛이 모터의 스테이터 내부에 위치함으로써 종래에 비하여 콤팩트한 구조를 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 모터의 회전력이 감속된 출력이 휠 하우징에 직접 전달되어 휠 하우징을 회전시키고, 휠 하우징이 휠에 설치됨에 따라 휠을 구동시키기 위한 구조가 단순화됨으로써 구동 유닛의 조립성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기자전거용 구동 유닛을 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 조립 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기자전거용 구동 유닛에 구비된 제2 유성기어조립체의 캐리어를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기자전거용 구동 유닛에 구비된 제2 유성기어조립체의 캐리어와 휠 하우징의 결합상태를 나타내는 사시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 전기자전거용 구동 유닛에 특징이 있다. 이에, 본 발명의 특징을 설명하기 앞서서 전기자전거에 대해 간략히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거는 전륜(10) 및 핸들부(20)가 마련되는 프론트 프레임(100)과, 페달(30) 및 안장(40)이 마련되는 센터 프레임(200)과, 후륜(50)이 마련되는 리어 프레임(300)을 포함한다. 이러한 각 프레임(100,200,300)은 센터 프레임(200)의 힌지결합부(400)를 중심으로 서로 회동 가능하게 결합된다.

프론트 프레임(100)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련된다. 프론트 프레임(100)의 일단에는 핸들튜브(110)가 마련되고, 타단에는 센터 프레임(200)이 회전 가능하게 결합된다. 핸들튜브(110)는 중공 형태로 마련되어 핸들스템(21)이 회전 가능하게 결합된다. 핸들스템(21)은 핸들튜브(110) 하측으로 전륜고정프레임(22)을 구비하고, 상측으로 핸들고정프레임(23)을 구비한다. 전륜고정프레임(22)은 전륜(10)과 후륜(50)이 동일선(도 2의 A 참조) 상에 위치할 수 있도록 핸들스템(21)을 중심으로부터 측면으로 일부 밴딩하여 마련된다. 핸들고정프레임(23)은 바 형태의 핸들바(24) 중심을 지지하며, 핸들바(24)의 양 끝단에는 그립(25)과, 전륜(10) 및 후륜(50)의 제동을 위한 브레이크 레버(26)가 각각 마련된다. 핸들바(24)의 일측에는 전기 자전거의 변속, 배터리 등의 정보를 표시하는 디스플레이장치(27)가 착탈 가능하게 설치되며, 타측에는 변속을 위한 변속 레버(28)가 설치된다.

센터 프레임(200)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련된다. 센터 프레임(200)의 일단에는 페달(30) 이 마련되고, 타단에는 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300)이 양 측면에 회전 가능하게 결합된다. 한 쌍의 페달(30)은 센터 프레임(200)에 마련되는 페달결합부(210)를 중심으로 회전하도록 마련된다. 페달결합부(210)의 내부에는 발전기(미도시)가 마련되어 페달(30)의 회전력을 전기적 에너지로 변환되며, 전기적 에너지는 발전기와 전기적으로 연결되어 있는 배터리(60)를 충전한다. 센터 프레임(200) 내부 공간에는 발전기와 다른 전자 부품 간의 전기적 연결 및 제어를 위해 ECU(70)가 마련된다.

또한, 센터 프레임(200)은 안장(40)를 설치할 수 있도록 새들 프레임(220)을 포함할 수 있다. 새들 프레임(220)은 안장(40)을 설치할 수 있는 안장튜브(42)를 후방에 구비한다. 안장튜브(42)에는 안장(40)의 높이를 조절할 수 있는 새들봉(미도시)이 결합된다.

리어 프레임(300)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 후륜(50)이 회전 가능하게 설치되고, 타단에는 센터 프레임(200)이 회전 가능하게 설치된다.

리어 프레임(300)의 내부 공간에는 배터리(60)와, 배터리 관리 시스템(Battery Management System)(미도시) 등이 마련된다. 이들은 센터 프레임(200)에 마련되는 ECU(70)와 전기적으로 연결된다. 후륜(50)에는 리어 프레임(300)에 설치된 모터(도 4의 '500' 참조)가 마련되며, 이 모터(500)는 후륜(50)에 설치된 휠 하우징(530)에 수용되어 ECU(70)의 제어 시 배터리(60)로부터 동력을 전달받아 후륜(50)을 회전시킨다.

이러한 각 프레임(100,200,300)은 전술된 바와 같이, 힌지결합부(400)에 의하여 센터프레임(200)을 중심으로 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300)이 회동되는 접이식 구조를 갖는다.

이하에서는 본 발명에 따른 전기자전거용 구동 유닛에 대해 자세히 설명한다. 상기 구동 유닛은 후륜(50)에 설치되어 휠을 구동시키는 역할을 한다. 이때, 구동 유닛은 전륜에 설치되어 사용될 수 있으나, 도시된 바와 같이, 이해를 돕기 위하여 구동 유닛이 후륜(50)에 마련된 것으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전기자전거용 구동 유닛을 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 조립 단면도이며, 도 6은 상기 전기자전거용 구동 유닛에 구비된 제2 유성기어조립체의 캐리어를 나타내는 사시도이고, 도 7은 상기 제2 유성기어조립체의 캐리어와 휠 하우징의 결합상태를 나타내는 사시도이다.

도면을 참조하면, 구동 유닛은 휠(50)을 구동하기 위한 회전력을 발생시키는 로터(501)와 스테이터(505)를 구비하는 모터(500)와, 모터(500)의 회전력을 감속하는 감속기어유닛 및 감속기어유닛과 모터(500)를 수용하는 휠 하우징(530)을 구비한다. 이때, 휠 하우징(530)은 휠(50)에 설치되어 모터(500)로부터 발생된 구동력에 의해 휠(50)과 함께 회전하도록 이루어진다.

모터(500)는 회전체인 로터(501)와 고정체인 스테이터(505)를 갖추고, 스테이터(505)의 전방과 후방에 각각 설치되는 전방 하우징(508)과 후방 하우징(509)을 구비한다. 이때, 후방 하우징(509)은 전기자전거의 프레임에 고정되는 후술할 고정유닛(550)과 결합됨에 따라 스테이터(505) 및 전방 하우징(508)과 함께 고정되도록 이루어진다. 여기서 모터(500)의 전방은 휠 하우징(530)측 방향을 나타내고, 후방은 리어 프레임(300)측 방향을 나타낸다.

로터(501)는 중앙이 중공된 원형의 링 형상을 갖추어 그 외주면을 따라 소정 간격으로 마그네트(502)가 설치된다. 또한, 로터(501)의 중심에는 로터(501)와 함께 회전하는 회전축(503)이 마련된다. 회전축(503)은 로터(501)로부터 발생된 회전력을 전달하는 입력축의 역할을 수행한다. 도시된 바에 따르면, 후방 하우징(509)과 대향하는 로터(501)의 일면에 회전축(503)이 마련되고, 로터(503)에는 후방 하우징(509)에 회전 가능하게 지지되도록 베어링(504)이 설치된다. 이에, 회전축(503)이 로터(501)와 함께 용이하게 회전하게 된다.

스테이터(505)는 로터(501)와 일정간격 이격되어 로터(501)를 감싸도록 형성된다. 이러한 스테이터(505)에는 로터(501)의 마그네트(502)와 마주하는 면에 코일(506) 권선되어 설치되며, 양측면 즉, 전방과 후방에 각각 전방 하우징(508)과 후방 하우징(509)이 설치된다. 이러한 코일(506)에 전원이 인가되면, 마그네트(502)와 코일(506) 사이에 척력 및 인력이 작용하여 로터(501)가 회전하게 된다. 이러한 스테이터(505)에는 후술할 감속기어유닛의 제1 유성기어조립체(510)가 수용되는 제1 수용공간(S1)과, 제2 유성기어조립체(520)가 수용되는 제2 수용공간(S2)이 형성된다. 도시된 바에 따르면, 스테이터(505)는 로터(501)의 중공된 부분으로 연장 형성된 제1 격벽(505a)에 의해 제1 수용공간(S1)이 마련된다. 즉, 제1 격벽(505a) 및 제1 수용공간(S1)은 로터(501)의 중앙에 배치된다. 또한, 스테이터(505)의 전방측에는 외주면 가장자리를 따라 돌출 형성된 제2 격벽(505b)에 의해 제2 수용공간(S2)이 마련된다. 즉, 제2 수용공간(S2)은 전방 하우징(508)과 스테이터(505) 사이에 마련된다. 이러한 제1 및 제2 수용공간(S1, S2)은 서로 연통되도록 마련되어 각 수용공간(S1, S2)에 설치되는 제1 및 제2 유성기어조립체(510, 520)가 서로 연결된다.

한편, 상기와 같은 모터(500)의 후방 하우징(509) 전면(全面)에는 리어 프레임(도 1의 '300' 참고)에 모터(500)를 고정시키기 위한 고정유닛(550)이 설치된다. 이 고정유닛(550)은 모터(500)를 수용하는 휠 하우징(530)의 개방된 일측을 폐쇄하도록 결합되는 커버(535)를 관통하여 리어 프레임(300)과 설치된다. 구체적으로, 고정유닛(550)은 후방 하우징(509)에 설치되는 샤프트(552)와, 샤프트(552)에 설치되어 리어 프레임(300)에 볼팅 결합되는 마운터(554)를 구비한다. 이러한 고정유닛(550)에 의해 후방 하우징(509)이 리어 프레임(300)에 고정되면, 후방 하우징(509)과 결합된 스테이터(505) 및 스테이터(505)와 결합된 전방 하우징(508)은 회전이 제한된 상태로 고정된다. 이에, 코일(506)에 전원이 인가되면 로터(501)만 회전하도록 이루어지게 된다. 또한, 커버(535)와 샤프트(552) 사이에는 베어링(555)이 개재되어 휠 하우징(530)과 결합된 커버(535)는 베어링(555)에 의해 회전 가능하게 지지되어 휠 하우징(530)과 함께 회전하게 된다.

감속기어유닛은 복수의 기어로 구성된 유성기어 조립 구조를 갖는다. 이러한 감속기어유닛은 도시된 바와 같이, 2단 감속구조를 갖도록 제1 유성기어조립체(510) 및 제2 유성기어조립체(520)로 구성된다.

제1 유성기어조립체(510)는 로터(501)의 회전력을 감속하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이, 제1 유성기어조립체(510)는 제1 수용공간(S1)에 배치되어 회전축(503)과 연결된다. 보다 구체적으로, 제1 유성기어조립체(510)는 회전축(503)에 설치된 제1 선기어(511)와, 제1 선기어(511)의 주변에 배치되어 제1 선기어(511)와 치합되는 복수의 제1 유성기어(512)와, 제1 유성기어들(512)의 중심에 각각 설치된 제1 중심축(512a)과 연결되어 회전력을 출력하는 제1 캐리어(513) 및 복수의 제1 유성기어(512)의 둘레에 외접된 상태로 제1 격벽(505a)에 고정되는 제1 링기어(514)를 구비한다.

이러한 제1 유성기어조립체(510)는 로터(501)의 회전력에 의해 회전축(503)과 결합된 제1 선기어(511)가 함께 회전하며 제1 유성기어들(512)로 회전력을 전달하게 된다. 제1 유성기어들(512)은 그 외주면에 고정된 제1 링기어(514)에 의하여 공전 및 자전하게 된다. 이에, 각 제1 유성기어(512)의 제1 중심축(512a)과 연결된 제1 캐리어(513)는 제1 유성기어(512)의 공전운동에 의하여 함께 회전하며 감속된 회전력을 출력하게 된다.

이때, 제1 캐리어(513)는 제1 중심축(512a)과 결합되는 제1 플랜지부(513a)와, 제1 플랜지부(513a)의 중심에 형성된 제1 축부(513b)를 구비한다. 이때, 제1 축부(513b)는 회전축(503)과 동일선상에 배치되어 제2 수용공간(S2)측으로 돌출되도록 이루어진다. 또한, 제1 축부(513b)의 끝단은 후술할 제2 캐리어(523)에 베어링(515)에 의해 회전 가능하도록 지지된다.

제2 유성기어조립체(520)는 제1 축부(513b)에 설치되는 제2 선기어(521)와, 제2 선기어(521)의 주변에 배치되어 제2 선기어(521)와 치합되는 복수의 제2 유성기어(522)와, 제2 유성기어들(522)의 중심에 각각 설치된 제2 중심축(522a)과 연결되는 제2 캐리어(523) 및 복수의 제2 유성기어(522)의 둘레에 외접된 상태로 제2 격벽(505b)에 고정되는 제2 링기어(524)를 구비한다. 이때, 제2 캐리어(523)는 제2 유성기어조립체(520)에 의해 감속된 회전력을 출력하는 출력단의 기능을 수행하도록 이루어진다. 즉, 제2 캐리어(523)는 휠 하우징(530)과 결합되어 감속된 회전력을 휠 하우징(530)에 직접 전달하도록 이루어진다.

보다 구체적으로, 제2 유성기어조립체(520)의 제2 캐리어(523)는 제2 중심축(522a)과 결합되는 제2 플랜지부(523a)와, 제2 플랜지부(523a)의 중심에 형성된 제2 축부(523b)를 구비한다. 이때, 제2 축부(523b)에는 다각형 형상을 갖도록 돌출된 돌출편(526)이 형성된다. 또한, 휠 하우징(530)에는 상기 돌출편(526)과 형합하는 결합홈(536)이 형성된다. 즉, 돌출편(526)이 결합홈(536)에 결합되어 회전력을 전달하게 된다. 이러한 돌출편(526)은 휠 하우징(530)에 설치되어 감속된 회전력을 출력하는 부분으로서, 돌출편(526)이 다각형상을 갖도록 이루어져 출력시 안정적인 회전력을 전달하는 역할을 수행하게 된다.

이러한 제2 유성기어조립체(520)는 제1 축부(513b)와 함께 회전하는 제2 선기어(521)를 통하여 제2 유성기어들(522)로 회전력을 전달하게 된다. 제2 유성기어들(522)은 그 외주면에 고정된 제2 링기어(524)에 의하여 공전 및 자전하게 되며, 이에 각 제2 유성기어(522)의 제2 중심축(522a)과 연결된 제2 캐리어(523)는 제2 유성기어(522)의 공전운동에 의하여 함께 회전하며 감속된 회전력을 출력하게 된다. 즉, 제2 캐리어(523)는 휠 하우징(530)과 함께 회전하게 되고, 이에 휠 하우징(530)과 결합된 휠(후륜 : 50)이 회전하여 전기자전거의 주행이 이루어진다.

한편, 제2 캐리어(523)의 제2 축부(523b)는 회전축(503) 및 제1 축부(513b)와 동일선상에 배치되어 휠 하우징(530)에 지지된다. 이때, 휠 하우징(530)은 전방 하우징(508)과의 사이에 설치되는 베어링(538)에 의해 회전 가능하게 지지되어 용이하게 회전하게 된다.

부가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 유닛은 일방향 회전을 허용하는 원-웨이 클러치(540)를 더 구비한다. 원-웨이 클러치(540)는 제1 축부(513b)와 제2 선기어(521) 사이에 마련된다. 이러한 원-웨이 클러치(540)는 어느 한 방향으로만 회전이 가능하도록 하는 체결요소로서, 제1 축부(513b)의 회전방향이 원-웨이 클러치(540)가 허용하는 회전방향일 경우에는 제1 축부(513b)의 회전이 제2 선기어(521)에 전달되어 제2 선기어(521)가 회전된다. 이러한 원-웨이 클러치(540)는 전기자전거의 구동시 발생된 회전력에 의하여 휠(50)을 회전시키며 주행하게 되는데, 모터(500)의 회전력보다 휠(50)의 회전력이 커지는 경우 예컨대, 내리막 길에서 휠(50)이 모터(500)로부터 전달된 회전력보다 큰 회전력을 발생할 경우 원-웨이 클러치(540)에 의하여 휠(50)의 회전력이 역으로 모터(500)로 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이러한 웬-웨이 클러치(540)는 제1 유성기어조립체(510)에 의해 감속된 회전력을 출력하는 제1 캐리어(513)에 설치되는 것으로 도시하고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 모터(500)의 회전력을 전달하는 입력축인 회전축(503)에 설치되어 사용될 수 있다.

상기와 같은 구동 유닛은 모터(501)의 내부 즉, 스테이터(505)의 내부에 제1 및 제2 유성기어조립체(510, 520)를 배치함으로써 종래에 비하여 모터(500)의 크기를 콤팩트화 시킬 수 있게 된다. 또한, 감속된 회전력을 출력하는 제2 캐리어(523)의 돌출편(526)과 휠 하우징(530)과의 긴밀한 결합이 이루어지고, 이에 제2 캐리어(523)로부터 출력된 회전력이 안정적으로 전달되어 휠 하우징(530)과 결합된 휠(50)이 함께 회전하며 주행하도록 이루어진다. 이에, 감속된 회전력을 휠로 전달하기 위한 별도의 동력전달유닛이 불필요하여 종래에 비하여 구조가 단순해지는 효과를 얻을 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 전륜 20 : 핸들부
30: 페달 40 : 안장
50 : 후륜 60 : 배터리
100 : 프론트 프레임 200 : 센터 프레임
300 : 리어 프레임 400 : 힌지결합부
500 : 모터 501 : 로터
503 : 회전축 505 : 스테이터
505a : 제1 격벽 505b : 제2 격벽
508 : 전방 하우징 509 : 후방 하우징
510 : 제1 유성기어조립체 513 : 제1 캐리어
520 : 제2 유성기어조립체 523 : 제2 캐리어
526 : 돌출편 530 : 휠 하우징
535 : 커버 536 : 결합홈
540 : 원-웨이 클러치 550 : 고정유닛
S1 : 제1 수용공간 S2 : 제2 수용공간

Claims

전기자전거용 구동 유닛에 있어서,
상기 전기자전거의 휠을 구동하기 위한 회전력을 발생하는 모터;
상기 모터로부터 발생된 회전력을 감속하는 복수의 기어를 갖춘 감속기어유닛; 및
상기 전기자전거의 휠에 설치되어 상기 모터와 감속기어유닛을 수용하는 휠 하우징;을 포함하고,
상기 감속기어유닛으로부터 감속된 회전력을 출력하는 출력단은 상기 휠 하우징과 결합되어 상기 휠 하우징에 회전력을 전달하도록 이루어지고,
상기 모터는 중앙이 중공된 로터와, 상기 로터와 일정간격 이격되어 상기 로터를 감싸도록 설치되는 스테이터를 구비하고,
상기 스테이터에는 상기 로터의 중공된 부분으로 연장된 제1 격벽에 의해 제1 수용공간이 형성되고, 일측 외주면 가장자리를 따라 돌출된 제2 격벽에 의해 제2 수용공간이 형성된 것을 특징으로 하는 전기자전거용 구동 유닛.
제1항에 있어서,
상기 감속기어유닛은 회전력을 전달받아 회전하는 선기어와, 상기 선기어의 주변에 배치되어 선기어와 치합되는 복수의 유성기어와, 상기 복수의 유성기어의 각 중심축과 연결되는 캐리어 및 상기 복수의 유성기어와 치합되도록 상기 복수의 유성기어를 감싸는 링기어를 각각 구비하는 제1 및 제2 유성기어조립체를 갖추고,
상기 제1 및 제2 유성기어조립체는 순차적으로 배치되고, 상기 제2 유성기어조립체로부터 감속된 회전력을 출력하는 출력단은 캐리어를 통하여 출력하도록 이루어지되,
상기 제2 유성기어조립체의 캐리어에는 다각형상을 갖도록 돌출된 돌출편이 형성되고, 상기 휠 하우징에는 상기 돌출편과 대응하는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전기자전거용 구동 유닛.
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제2항에 있어서,
상기 제1 유성기어조립체는 상기 제1 수용공간에 배치되어 상기 로터와 함께 회전하는 회전축과 연결되고, 상기 제2 유성기어조립체는 상기 제2 수용공간에 배치되어 제1 유성기어조립체와 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자전거용 구동 유닛.
제1항에 있어서,
상기 모터가 수용되는 상기 휠 하우징의 개방된 단부를 폐쇄하도록 상기 휠 하우징에 설치되는 커버를 더 구비하는 전기자전거용 구동 유닛.
제5항에 있어서,
상기 모터와 결합되어 상기 스테이터의 회전이 방지되도록 상기 커버를 관통하여 전기자전거의 프레임에 고정되는 고정유닛을 구비하는 전기자전거용 구동 유닛.