KR101726751B1 - A battery pack for Electric Bike - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동 모터 및 상기 전동 모터를 구동하기 위한 전지팩이 장착되어 있는 전기 자전거로서, 외부로부터 전지팩이 수납될 수 있도록 만입되어 있는 구조의 전지팩 수납부를 포함하고 있는 프레임 튜브(frame tube)로서, 상기 전지팩 수납부는 프레임 튜브의 측면 방향으로부터 전지팩을 장착할 수 있도록 만입된 형태로 되어 있으며, 일측에는 접속 단자부를 포함하는 회전 축부가 형성되어 있고 타측에는 전지팩 고정부가 형성되어 있는 프레임 튜브; 및 일측에 입출력 단자부를 포함하는 회전 장착부가 형성되어 있으며, 상기 전지팩 수납부에 장착되었을 때 상기 입출력 단자부가 프레임 튜브의 단자 접속부와 접속되는 구조의 전지팩;을 포함하는 있고, 상기 프레임 튜브의 회전 축부에 전지팩의 회전 장착부를 삽입한 상태에서, 전지팩의 상기 회전 장착부의 대향 단부를 프레임 튜브의 전지팩 고정부 쪽으로 회전시켜, 프레임 튜브의 전지팩 장착부 상에 전지팩을 장착하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거를 제공한다. The present invention relates to an electric bicycle having an electric motor and a battery pack for driving the electric motor, the electric bicycle comprising: a frame tube including a battery pack housing part having a structure embedded in the battery pack so that the battery pack can be received from the outside; Wherein the battery pack housing part is formed so as to be capable of mounting the battery pack from the lateral direction of the frame tube and has a rotation shaft part including a connection terminal part at one side and a battery pack fixing part formed at the other side thereof, tube; And a battery pack having a rotation mounting portion including an input / output terminal portion on one side thereof and a terminal connection portion of the frame tube when the input / output terminal portion is mounted on the battery pack housing portion. The battery pack is mounted on the battery pack mounting portion of the frame tube by rotating the opposite end portion of the rotation mounting portion of the battery pack toward the battery pack fixing portion of the frame tube with the rotation mounting portion of the battery pack inserted into the rotation shaft portion To provide an electric bicycle.

Description

전기 자전거용 전지팩 {A battery pack for Electric Bike}[0001] The present invention relates to a battery pack for an electric bicycle,

본 발명은 전기 자전거용 전지팩에 관한 것이다.The present invention relates to a battery pack for an electric bicycle.

최근, 충방전이 가능한 이차전지는 와이어리스 모바일 기기의 에너지원으로 광범위하게 사용되고 있다. 또한, 이차전지는, 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량, 디젤 차량 등의 대기오염 등을 해결하기 위한 방안으로 제시되고 있는 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 에너지원으로서도 주목받고 있다. 따라서, 이차전지를 사용하는 에플리케이션의 종류는 이차전지의 장점으로 인해 매우 다양화되고 있으며, 향후에는 지금보다는 많은 분야와 제품들에 이차전지가 적용될 것으로 예상된다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, rechargeable secondary batteries have been widely used as energy sources for wireless mobile devices. In addition, the secondary battery is attracting attention as an energy source for electric vehicles, hybrid electric vehicles, and the like, which is proposed as a solution for air pollution in existing gasoline vehicles and diesel vehicles using fossil fuels. Therefore, the application of the secondary battery is diversified due to the advantages of the secondary battery, and it is expected that the secondary battery will be applied to many fields and products in the future.

이러한 이차전지는 전극과 전해액의 구성에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 하며, 그 중 전해액의 누액 가능성이 적으며, 제조가 용이한 리튬이온 폴리머 전지의 사용량이 늘어나고 있다. 리튬이온 폴리머 전지(LiPB)는 전극(양극 및 음극)과 분리막을 열융착시킨 전극조립체에 전해액을 함침시킨 구조로서, 주로 스택형 전극조립체를 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 밀봉한 형태로서 많이 사용되고 있다. 따라서, 리튬이온 폴리머 전지를 종종 파우치형 전지로 칭하기도 한다.Such a secondary battery may be classified as a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, or a lithium polymer battery depending on the configuration of an electrode and an electrolytic solution. The amount of the lithium ion polymer battery Is growing. Lithium ion polymer battery (LiPB) is a structure in which an electrolyte solution is impregnated in an electrode assembly in which an electrode (an anode and a cathode) and a separator are thermally fused, and is often used as a form in which a stacked electrode assembly is sealed in a pouch case of an aluminum laminate sheet have. Therefore, a lithium ion polymer battery is often referred to as a pouch type battery.

이와 같이 이차전지의 적용 분야와 제품들이 다양화됨에 따라, 이차전지의 종류 또한 그에 알맞은 형상과 사이즈를 제공할 수 있도록 다양화되고 있다. 더불어, 당해 분야 및 제품들에 적용되는 전지들은 소형 경량화가 강력히 요구되고 있다.As the application fields and products of the secondary battery are diversified, the types of the secondary batteries have been diversified to provide appropriate shapes and sizes. In addition, there is a strong demand for miniaturization and weight reduction of cells applied to the field and products.

예를 들어, 일반적으로 사람이 이용하는 이동수단으로 가장 오래되고, 환경오염을 발생시키지 않는 이동 수단이 자전거이다. 자전거는 다른 이동 수단과 달리 사람의 인력을 이용하여 주행을 하기 때문이다. 이러한 자전거는 단거리 이동 시간의 절약과 걷는 것보다 빠른 이동속도를 갖고, 일정량의 물건도 이동할 수 있는 장점이 있다.For example, bicycles are the oldest means of transportation that people normally use, and transportation means that do not cause environmental pollution. Unlike other means of transportation, bicycles are driven by people's manpower. These bicycles have the advantage of saving a short distance travel time, moving faster than walking, and moving a certain amount of goods.

더욱이, 최근의 고유가 시대에서는 연료비를 줄이고자 자동차 대신 자전거를 이용하는 사용자가 늘어나고 있다. 하지만, 자전거의 경우 지형적으로 언덕이 많은 경우 걷거나 달리는 것보다 오히려 더 큰 체력을 필요로 하게 되고, 목적지가 먼 경우에는 지나치게 많은 체력을 소모하게 되어 사용자의 건강을 해치는 문제가 발생할 수도 있다. 이에 최근에는 이러한 문제를 해소하면서도 자전거를 더욱 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위한 기술로 전기 자전거 또는 하이브리드 자전거 등이 개발되고 있으며, 이에 따라 전기 자전거 모터의 구동용 전원으로 전지 팩이 채용되고 있다. Moreover, in recent high oil prices, more and more users are using bicycles instead of cars to reduce fuel costs. However, in the case of a bicycle, when there are many hills, it requires more stamina than walking or running, and when it is far from the destination, it consumes too much stamina, which may harm the health of the user. In recent years, electric bicycles, hybrid bicycles, and the like have been developed as technologies for making bicycles easier to use while solving these problems. Accordingly, battery packs are being used as a driving power source for electric bicycle motors.

따라서, 이러한 전기 자전거 또는 하이브리드 자전거 등의 사용 증가에 따른 사용자의 요구와 제품의 다양성에 부응하여 안정적인 전력을 공급하면서도 전기 자전거 또는 하이브리드 자전거 등에 적용이 용이한 경량 및 휴대성을 가진 전기 자전거용 전지 팩에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다.Accordingly, a battery pack for an electric bicycle having a light weight and portability that is easy to apply to an electric bicycle or a hybrid bicycle while supplying stable electric power in response to user's demand and variety of products due to increase in use of such electric bicycle or hybrid bicycle Is a very high necessity.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 전지팩과 전기 자전거의 프레임 튜브를 특정 구조로 상호 체결되도록 구성함으로써, 전지팩이 전기 자전거에 안정적인 전력을 공급하면서도 소형 경량으로 전기 자전거와 일체로 체결이 용이한 컴팩트한 구조를 가지고 외부의 물리적 충격에 대해 높은 안전성을 제공함을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments to construct a structure in which the battery pack and the frame tube of the electric bicycle are interlocked with each other with a specific structure so that the battery pack can supply stable electric power to the electric bicycle And it is compact and lightweight and has a compact structure that is easy to be fastened integrally with an electric bicycle, thereby providing high safety against external physical impact, and has completed the present invention.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자전거의 전지팩은, 전동 모터 및 상기 전동 모터를 구동하기 위한 전지팩이 장착되어 있는 전기 자전거로서,According to an aspect of the present invention, there is provided an electric bicycle comprising: an electric motor; and a battery pack for driving the electric motor,

외부로부터 전지팩이 수납될 수 있도록 만입되어 있는 구조의 전지팩 수납부를 포함하고 있는 프레임 튜브(frame tube)로서, 상기 전지팩 수납부는 프레임 튜브의 측면 방향으로부터 전지팩을 장착할 수 있도록 만입된 형태로 되어 있으며, 일측에는 접속 단자부를 포함하는 회전 축부가 형성되어 있고 타측에는 전지팩 고정부가 형성되어 있는 프레임 튜브; 및A frame tube comprising a battery pack housing part having a structure embedded in a battery pack so that the battery pack can be received from the outside, wherein the battery pack housing part has a shape A frame tube having a rotation shaft portion including a connection terminal portion on one side and a battery pack fixing portion on the other side; And

일측에 입출력 단자부를 포함하는 회전 장착부가 형성되어 있으며, 상기 전지팩 수납부에 장착되었을 때 상기 입출력 단자부가 프레임 튜브의 단자 접속부와 접속되는 구조의 전지팩; A battery pack having a structure in which a rotation mount portion including an input / output terminal portion is formed on one side and the input / output terminal portion is connected to a terminal connection portion of the frame tube when mounted on the battery pack housing portion;

을 포함하고 있고,Lt; / RTI >

상기 프레임 튜브의 회전 축부에 전지팩의 회전 장착부를 삽입한 상태에서, 전지팩의 상기 회전 장착부의 대향 단부를 프레임 튜브의 전지팩 고정부 쪽으로 회전시켜, 프레임 튜브의 전지팩 장착부 상에 전지팩을 장착하는 구조로 구성되어 있다.The opposite end portion of the rotation mounting portion of the battery pack is rotated toward the battery pack fixing portion of the frame tube in a state where the rotation mounting portion of the battery pack is inserted into the rotation shaft portion of the frame tube, As shown in FIG.

따라서, 본 발명에 따른 전지팩은 프레임 튜브의 회전 축부와 대응하는 특정 구조의 회전 장착부를 통해 체결시키는 구조로 전지팩 수납부에 체결시킴으로써, 안정적으로 전력을 공급하면서도 소형 경량으로 컴팩트한 구조를 가지고 외부의 물리적 충격에 대해 높은 안전성을 제공할 수 있다.Therefore, the battery pack according to the present invention is fastened to the battery pack housing part with a structure of fastening the battery pack through the rotation mounting part having a specific structure corresponding to the rotation shaft part of the frame tube, thereby achieving a compact, lightweight and compact structure And can provide high safety against external physical impact.

상기 전지팩 수납부가 형성되어 있는 프레임 튜브는, 예를 들어, 자전거의 헤드 튜브(head tube)와 크랭크(crank) 축을 연결하는 다운 튜브(down tube)일 수 있다.The frame tube on which the battery pack housing part is formed may be, for example, a down tube connecting a head tube of a bicycle and a crank shaft.

하나의 예로서, 상기 프레임 튜브의 회전 축부는, 상향 돌출 구조의 원기둥 본체, 및 상기 원기둥 본체의 상부 외주면으로부터 외향 돌출된 하나 이상의 체결구를 포함하는 구조로 구성될 수 있다.In one example, the rotating shaft portion of the frame tube may be structured to include a cylinder body having an upwardly projecting structure and at least one fastening protruding outwardly from an upper peripheral surface of the cylinder body.

구체적으로, 상기 프레임 튜브의 회전 축부는 원기둥 본체의 중심축을 기준으로 상호 대칭 위치에 형성되어 있는 두 개의 체결구들을 포함하고 있는 구조일 수 있다. Specifically, the rotation shaft portion of the frame tube may include two fasteners formed at mutually symmetric positions with respect to the central axis of the cylinder body.

상기의 구조에 대응하여, 상기 전지팩의 회전 장착부에는 상기 회전 축부의 원기둥 본체가 삽입될 수 있는 관통구가 천공되어 있고, 상기 관통구의 내주면에는 상기 회전 축부의 체결구가 회전 결합되는 체결 만입홈이 형성되어 있는 구조일 수 있다.In accordance with the above structure, a through hole through which the cylindrical main body of the rotary shaft portion is inserted is formed in the rotary mounting portion of the battery pack, and an inner peripheral surface of the through hole is provided with a fastening indentation groove May be formed.

상기 구조에서, 상기 체결 만입홈은 프레임 튜브의 회전 축부에 대한 전지팩의 회전 장착부의 장착을 위한 회전 각도에 대응하는 크기로 관통구의 내주면에 형성되어 있는 구조일 수 있다.In the above structure, the fastening indentation groove may be formed in the inner circumferential surface of the through-hole at a size corresponding to the rotation angle for mounting the rotary mount portion of the battery pack to the rotary shaft portion of the frame tube.

따라서, 회전 장착부가 회전 축부에 용이하게 체결되는 구조에 의해 상기 전지팩이 상기 프레임 튜브의 전지팩 수납부에 안정적으로 장착될 수 있다.Therefore, the battery pack can be stably mounted on the battery pack housing portion of the frame tube by the structure in which the rotation mount portion is easily fastened to the rotation shaft portion.

하나의 바람직한 예에서, 상기 장착을 위한 회전 각도의 범위는 프레임 튜브의 회전 축부에 전지팩의 회전 장착부를 장착한 상태에서 프레임 튜브와 전지팩이 이루는 각도가 30 내지 60도의 범위일 수 있다.In one preferred embodiment, the range of the angle of rotation for mounting may be in the range of 30 to 60 degrees with respect to the frame tube and the battery pack, with the rotary mount of the battery pack mounted on the rotary shaft of the frame tube.

구체적인 예에서, 상기 회전 축부의 접속 단자부는 돌기형 단자 구조로 이루어져 있고, 상기 회전 장착부의 입출력 단자부는 상기 돌기형 단자 구조에 대응하여 삽입형 단자 구조로 이루어질 수 있다. In a specific example, the connection terminal portion of the rotation shaft portion is formed of a protruding terminal structure, and the input / output terminal portion of the rotation mounting portion may have an insertion terminal structure corresponding to the protruding terminal structure.

이러한 구조에 의해, 상기 회전 축부의 접속 단자부는 회전 축부에 대해 회전 장착부를 피벗 회전하여 결합할 때 회전 장착부의 입출력 단자부와 전기적 연결이 이루어진 구조일 수 있다. With this structure, the connection terminal portion of the rotary shaft portion may have a structure in which when the rotary mounting portion is pivotally rotated with respect to the rotary shaft portion, the connection terminal portion is electrically connected to the input / output terminal portion of the rotary mounting portion.

이 경우, 상기 회전 장착부의 입출력 단자부는 회전 축부에 회전 장착부를 삽입한 상태에서 회전 장착부의 입출력 단자부와 비접속 상태를 이룰 수 있도록 전지팩의 중심 축에 대해 기울어져 있는 구조일 수 있다.In this case, the input / output terminal portion of the rotary mounting portion may be structured so as to be inclined with respect to the center axis of the battery pack so that the rotary mounting portion is inserted into the rotary shaft portion and can not be connected to the input / output terminal portion of the rotary mounting portion.

따라서, 상기 전지팩과 상기 프레임 튜브가 상호 평행하게 위치되도록 상기 회전 장착부가 상기 회전 축부에 장착됨으로써 전기적 연결이 이루어지는 구조이므로, 상기 입출력 단자부와 상기 접속 단자부의 접촉에 의한 불필요한 전지팩의 전력 소모를 방지할 수 있다.Therefore, the battery pack and the frame tube are electrically connected to each other by mounting the rotation mounting portion on the rotation shaft portion so that the battery pack and the frame tube are positioned in parallel with each other. Therefore, unnecessary power consumption of the battery pack due to contact between the input / output terminal portion and the connection terminal portion .

하나의 구체적인 예에서, 상기 전지팩 고정부는 중력 방향을 기준으로 회전 축부보다 상부에 위치하는 구조일 수 있고, 상기 전지팩 고정부는 키 잠금(key-lock) 구조로 이루어질 수 있다.In one specific example, the battery pack fixing part may be positioned above the rotary shaft part with respect to the gravity direction, and the battery pack fixing part may have a key-lock structure.

상기 구조에서, 상기 전지팩 고정부에 대응하는 전지팩의 단부에는 잠금 홀이 형성되어 있고, 상기 전지팩 고정부에 전지팩이 장착된 상태에 상기 잠금 홈에 체결되는 잠금 키가 프레임 튜브에 형성되어 있는 구조일 수 있다. In the above structure, a locking hole is formed at an end of the battery pack corresponding to the battery pack fixing portion, and a lock key, which is fastened to the locking groove in a state where the battery pack is mounted on the battery pack fixing portion, . ≪ / RTI >

한편, 상기 전지팩에는 장착 및 분리가 용이하도록 손잡이가 형성되어 있는 구조일 수 있다.Meanwhile, the battery pack may have a structure in which a handle is formed to facilitate mounting and dismounting.

하나의 구체적인 예에서, 상기 손잡이는 전지팩 내측으로 만입되어 있는 구조, 또는 전지팩 외측으로 돌출되어 있는 구조로 형성될 수 있다.In one specific example, the handle may be formed in a structure that is embedded in the inside of the battery pack, or a structure that protrudes outside the battery pack.

이러한 손잡이의 구조에 의해, 전지팩의 체결 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있다.With this structure of the handle, fastening and detachment of the battery pack can be facilitated.

상기 전지팩은, 예를 들어, 리튬 이차 전지팩일 수 있으나, 그것 만으로 한정되는 것은 아니다.The battery pack may be, for example, a lithium secondary battery pack, but is not limited thereto.

경우에 따라서는, 본 발명은 상기 전지팩이 장착된 부위를 감싸는 수납부 커버를 추가로 포함하는 구조일 수 있다.In some cases, the present invention may be a structure further including a cover for covering a portion where the battery pack is mounted.

구체적인 예에서, 상기 수납부 커버는 프레임 튜브에 결합되어 고정되는 구조일 수 있으며, 전지팩 수납부의 상부 및 양 측면들 중 적어도 일 측면을 감싸도록 결합되어 있는 구조일 수 있다.In a specific example, the housing cover may be fixedly coupled to the frame tube, and may be configured to surround at least one side of the upper and both sides of the battery pack housing.

한편, 상기 수납부 커버의 내측면에는 완충부재가 부착되어 있는 구조일 수 있으며, 이러한 완충부재는 전지팩과 수납부 커버에 완충 효과를 제공할 수 있는 수단이면 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 고무 또는 합성수지로 형성될 수 있다.The buffer member may be attached to the inner side surface of the housing cover. The buffer member is not particularly limited as long as it can provide a buffering effect to the battery pack and the housing cover. For example, Or a synthetic resin.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 전기 자전거용 전지팩은 전지 팩과 전기 자전거의 프레임 튜브를 특정 구조의 체결 구조로 장착되도록 구성함으로써, 전기 자전거에 안정적인 전력을 공급하면서도 소형 경량으로 컴팩트한 구조를 가지고 외부의 물리적 충격에 대해 높은 안전성을 제공할 수 있는 효과가 있다. As described above, the battery pack for an electric bicycle according to the present invention is configured such that the battery pack and the frame tube of the electric bicycle are mounted with the fastening structure of a specific structure, so that the electric bicycle can be supplied with stable electric power, So that it is possible to provide high safety against external physical impact.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 프레임 튜브의 사시도이다;
도 2는 본 발명의 하나의 실시에에 따른 프레임 튜브에 전지팩이 장착된 상태를 나타낸 사시도이다;
도 3 내지 도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩이 프레임 튜브에 장착되는 과정을 나타낸 사시도들이다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩이 프레임 튜브에 장착되는 과정을 나타낸 투명 사시도들이다.1 is a perspective view of a frame tube according to one embodiment of the present invention;
2 is a perspective view showing a state in which a battery pack is mounted on a frame tube according to one embodiment of the present invention;
3 to 5 are perspective views illustrating a process of mounting a battery pack to a frame tube according to an embodiment of the present invention.
6 to 7 are transparent perspective views illustrating a process of mounting a battery pack to a frame tube according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 프레임 튜브의 사시도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 하나의 실시에에 따른 프레임 튜브에 전지팩이 장착된 상태를 나타낸 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a frame tube according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a battery pack is mounted on a frame tube according to one embodiment of the present invention. Respectively.

이들 도면을 참조하면, 프레임 튜브(100)의 일측 단부에는 전지팩 고정부(120)가 형성되어 있고, 타측 단부에는 회전 축부(110)가 각각 형성되어 있다. 프레임 튜브(100)의 측면 방향으로부터 전지팩(300)을 장착할 수 있도록 만입된 형태의 전지팩 수납부(150)가 형성되어 있다.Referring to these figures, a battery pack fixing portion 120 is formed at one end of the frame tube 100, and a rotation shaft portion 110 is formed at the other end. The battery pack housing part 150 is formed so as to be capable of mounting the battery pack 300 from the lateral direction of the frame tube 100.

회전 축부(110)는 원통형 모양으로 상향 돌출된 형태로 형성되어 있고, 이에 대응하는 전지팩(300)의 단부에는 회전 장착부(310)가 형성되어 있다.The rotation shaft portion 110 is formed in a cylindrical shape upwardly protruding, and a rotation mounting portion 310 is formed at an end portion of the battery pack 300 corresponding thereto.

전지팩 고정부(120)에는 키 잠금(121)이 형성되어 있고, 이에 대응하는 전지팩(300)의 단부에는 잠금 홀(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 따라서, 전지팩(300)의 회전 장착부(310)가 프레임 튜브(100)의 회전 축부(110)에 삽입됨으로써, 전지팩(300)이 전지팩 수납부(150)에 안정적으로 장착된다. A key lock 121 is formed in the battery pack securing part 120, and a lock hole (not shown) is formed at an end of the corresponding battery pack 300. Therefore, the battery pack 300 is stably mounted in the battery pack housing part 150 by inserting the rotation mounting part 310 of the battery pack 300 into the rotation shaft part 110 of the frame tube 100.

도 2 내지 도 4에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩이 프레임 튜브에 장착되는 과정을 나타낸 사시도들이 모식적으로 도시되어 있다.2 to 4 are perspective views illustrating a process of mounting a battery pack to a frame tube according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 프레임 튜브(100)의 단부에 형성되어 있는 회전 축부(110)는 상향 돌출된 구조의 원기둥 본체(111)와 원기둥 본체(111)의 상단부 외주면으로부터 외측 방향으로 둘출된 체결구들(112)을 포함하고 있고, 체결구들(112)은 원기둥 본체(111)의 중심축을 기준으로 상호 대칭하는 위치에 각각 형성되어 있다.Referring to these drawings, a rotary shaft 110 formed at an end of a frame tube 100 includes a cylinder body 111 having an upwardly protruding structure and fasteners (not shown) extending outwardly from the outer peripheral surface of the upper end of the cylinder body 111 And the fasteners 112 are formed at positions mutually symmetric with respect to the central axis of the cylinder body 111. [

전지팩(300)의 회전 장착부(310)는 회전 축부(110)에 대응하는 전지팩(300)의 일측 단부에 형성되어 있다.The rotation mounting portion 310 of the battery pack 300 is formed at one end of the battery pack 300 corresponding to the rotation shaft portion 110.

구체적으로, 회전 장착부(310)는 회전 축부(110)의 원기둥 본체(111)가 삽입될 수 있도록 관통구(311)가 천공되어 있고, 한 쌍의 체결구들(112)이 회전 결합되도록 회전 각도에 대응하는 크기로 관통구(311)의 내주면을 따라 체결 만입홈(312)이 형성되어 있다.Specifically, the rotary mounting portion 310 has a through-hole 311 formed therein so that the cylindrical main body 111 of the rotary shaft portion 110 can be inserted therein, and a pair of fastening members 112 A fastening indentation groove 312 is formed along the inner circumferential surface of the through hole 311 in a corresponding size.

이하에서는, 전지팩(300)이 프레임 튜브(100)에 장착되는 과정에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the process of mounting the battery pack 300 to the frame tube 100 will be described in detail.

먼저, 전지팩(300)의 회전 장착부(310)를 회전 축부(110)에 삽입한다. 여기서, 회전 장착부(310)는 회전 축부(110)의 중심축에 대해 45도 각도로 기울어져 있으므로, 회전 장착부(310)를 회전 축부(110)에 삽입하는 경우에 회전 장착부(310)의 관통구(311)를 통해 회전 축부(110)의 원기둥 본체(111)가 삽입된다. 이 후, 전지팩(300)의 회전 장착부(310)를 프레임 튜브(100)의 회전 축부(110)에 삽입한 상태에서 회전 장착부(310)의 대향 단부를 프레임 튜브(100)의 전지팩 고정부(120) 방향으로 피벗 회전시키면 회전 축부(110)의 체결구들(112)이 회전 장착부(310)의 체결 만입홈(112)을 따라 슬라이딩 결합됨으로써, 전지팩(300)이 프레임 튜브(100)의 전지팩 수납부(150)에 용이하게 장착된다.First, the rotation mounting portion 310 of the battery pack 300 is inserted into the rotation shaft portion 110. Since the rotary mounting portion 310 is inclined at an angle of 45 degrees with respect to the central axis of the rotary shaft portion 110, when the rotary mounting portion 310 is inserted into the rotary shaft portion 110, The cylindrical body 111 of the rotary shaft portion 110 is inserted through the through hole 311. The opposite ends of the rotation mounting portion 310 are inserted into the battery pack fixing portion 310 of the frame tube 100 while the rotation mounting portion 310 of the battery pack 300 is inserted into the rotation shaft portion 110 of the frame tube 100. [ The fastening members 112 of the rotary shaft 110 are slidably engaged along the fastening indentation grooves 112 of the rotary mounting part 310 so that the battery pack 300 is inserted into the frame tube 100 And is easily mounted on the battery pack receiving portion 150.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지팩이 프레임 튜브에 장착되는 과정을 나타낸 투명 사시도들이 모식적으로 도시되어 있다.6 to 7 are schematic perspective views illustrating a process of mounting a battery pack to a frame tube according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 도 3 내지 도 5와 함께 참조하면, 전지팩(300)의 회전 장착부(310)에는 입출력 단자부(315)가 형성되어 있고, 프레임 튜브(100)의 회전 축부(110)에는 접속 단자부(115)가 형성되어 있다.3 and 5, an input / output terminal portion 315 is formed on the rotation mount 310 of the battery pack 300. A connection terminal portion 315 is formed on the rotation shaft portion 110 of the frame tube 100 115 are formed.

회전 장착부(310)의 입출력 단자부(315)는 돌기형 단자 구조로 이루어져 있고, 회전 축부(110)의 접속 단자부(115)는 상기 돌기형 단자 구조에 대응하는 삽입형 단자 구조로 형성되어 있다. 따라서, 전지팩(300)의 회전 장착부(310)를 프레임 튜브(100)의회전 축부(110)에 삽입한 상태에서 회전 장착부(310)의 대향 단부를 프레임 튜브(100)의 전지팩 고정부(120) 방향으로 45도 각도로 회전시키는 경우에 회전 장착부(310)의 입출력 단자부(315)가 회전 축부(110)의 접속 단자부(115)에 용이하게 삽입되면서 전기적 연결이 이루어 진다.The input / output terminal portion 315 of the rotary mounting portion 310 is formed in a protruding terminal structure and the connection terminal portion 115 of the rotary shaft portion 110 is formed in an insertion type terminal structure corresponding to the protruding terminal structure. The opposite ends of the rotary mounting portion 310 are inserted into the battery pack fixing portion 310 of the frame tube 100 while the rotary mounting portion 310 of the battery pack 300 is inserted into the front rotary shaft portion 110 of the frame tube 100 The input and output terminal portions 315 of the rotary mounting portion 310 are easily inserted into the connection terminal portions 115 of the rotary shaft portion 110 and electrically connected to each other.

이러한 구조는, 전지팩(300)과 프레임 튜브(100)의 견고한 결합을 제공하면서, 전지팩(300)의 회전 장착부(310)가 프레임 튜브(100)의 회전 축부(110)에 장착이 완료된 후, 즉, 돌출형 단자 형태의 입출력 단자부(315)가 삽입형 단자 형태의 접속 단자부(115)에 삽입됨으로써 전기적 연결이 이루어지므로, 강한 외부 충격에도 전지팩(300)이 프레임 튜브(100)의 전지팩 수납부(150)로부터 이탈되지 않는다.
This structure allows the battery pack 300 and the frame tube 100 to be firmly coupled with each other while the rotation mounting portion 310 of the battery pack 300 is mounted on the rotary shaft portion 110 of the frame tube 100 The battery pack 300 is mounted on the battery pack 100 of the frame tube 100 even when the battery pack 300 is subjected to a strong external impact because the input and output terminal portions 315 of the protruding terminal type are inserted into the connection terminal portions 115 of the insertion terminal type, And is not separated from the accommodating portion 150.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (21)

전동 모터 및 상기 전동 모터를 구동하기 위한 전지팩이 장착되어 있는 전기 자전거로서, 외부로부터 전지팩이 수납될 수 있도록 만입되어 있는 구조의 전지팩 수납부를 포함하고 있는 프레임 튜브(frame tube)로서, 상기 전지팩 수납부는 프레임 튜브의 측면 방향으로부터 전지팩을 장착할 수 있도록 만입된 형태로 되어 있으며, 일측에는 접속 단자부를 포함하는 회전 축부가 형성되어 있고 타측에는 전지팩 고정부가 형성되어 있는 프레임 튜브; 및
일측에 입출력 단자부를 포함하는 회전 장착부가 형성되어 있으며, 상기 전지팩 수납부에 장착되었을 때 상기 입출력 단자부가 프레임 튜브의 접속 단자부와 접속되는 구조의 전지팩;
을 포함하고 있고,
상기 프레임 튜브의 회전 축부에 전지팩의 회전 장착부를 삽입한 상태에서, 전지팩의 상기 회전 장착부의 대향 단부를 프레임 튜브의 전지팩 고정부 쪽으로 회전시켜, 프레임 튜브의 전지팩 장착부 상에 전지팩을 장착하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.
An electric bicycle having an electric motor and a battery pack for driving the electric motor, the electric bicycle comprising: a frame tube containing a battery pack housing part which is recessed so that a battery pack can be received from the outside, The battery pack housing part is recessed to mount the battery pack from the lateral direction of the frame tube, the frame tube having the rotation shaft part including the connection terminal part at one side and the battery pack fixing part at the other side. And
A battery pack having a structure in which a rotation mounting portion including an input / output terminal portion is formed on one side and the input / output terminal portion is connected to a connection terminal portion of the frame tube when mounted on the battery pack housing portion;
Lt; / RTI >
The opposite end portion of the rotation mounting portion of the battery pack is rotated toward the battery pack fixing portion of the frame tube in a state where the rotation mounting portion of the battery pack is inserted into the rotation shaft portion of the frame tube, Wherein the electric bicycle is mounted on the electric bicycle.
제 1 항에 있어서, 상기 전지팩 수납부가 형성되어 있는 프레임 튜브는 자전거의 헤드 튜브(head tube)와 크랭크(crank) 축을 연결하는 다운 튜브(down tube)인 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein the frame tube on which the battery pack housing part is formed is a down tube connecting a head tube of a bicycle and a crank shaft. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 튜브의 회전 축부는, 상향 돌출 구조의 원기둥 본체, 및 상기 원기둥 본체의 상부 외주면으로부터 외향 돌출된 하나 이상의 체결구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein the rotary shaft portion of the frame tube includes a cylinder body having an upwardly projecting structure and at least one fastening protruding outwardly from an upper peripheral surface of the cylinder body. 제 3 항에 있어서, 상기 프레임 튜브의 회전 축부는 원기둥 본체의 중심축을 기준으로 상호 대칭 위치에 형성되어 있는 두 개의 체결구들을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 3, wherein the rotation shaft portion of the frame tube includes two fasteners formed at mutually symmetric positions with respect to the center axis of the cylinder body. 제 3 항에 있어서, 전지팩의 회전 장착부에는 상기 회전 축부의 원기둥 본체가 삽입될 수 있는 관통구가 천공되어 있고, 상기 관통구의 내주면에는 상기 회전 축부의 체결구가 회전 결합되는 체결 만입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.4. The battery pack according to claim 3, wherein a through-hole through which the cylindrical main body of the rotary shaft portion is inserted is formed in the rotary mounting portion of the battery pack, and a fastening indentation groove is formed in the inner peripheral surface of the through- And the electric bicycle. 제 5 항에 있어서, 상기 체결 만입홈은 프레임 튜브의 회전 축부에 대한 전지팩의 회전 장착부의 장착을 위한 회전 각도에 대응하는 크기로 관통구의 내주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 5, wherein the fastening indentation groove is formed on an inner circumferential surface of the through-hole with a size corresponding to a rotation angle for mounting the rotary mount portion of the battery pack with respect to the rotary shaft portion of the frame tube. 제 6 항에 있어서, 상기 장착을 위한 회전 각도의 범위는 프레임 튜브의 회전 축부에 전지팩의 회전 장착부를 장착한 상태에서 프레임 튜브와 전지팩이 이루는 각도가 30 내지 60도의 범위인 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The battery pack according to claim 6, wherein a range of the rotation angle for mounting is such that an angle formed by the frame tube and the battery pack in a state where the rotation mounting portion of the battery pack is mounted on the rotation shaft portion of the frame tube is in a range of 30 to 60 degrees electric bicycle. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 축부의 접속 단자부는 돌기형 단자 구조로 이루어져 있고, 상기 회전 장착부의 입출력 단자부는 상기 돌기형 단자 구조에 대응하여 삽입형 단자 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein the connection terminal portion of the rotary shaft portion is formed of a protruding terminal structure, and the input / output terminal portion of the rotary mounting portion is of an insertion type terminal structure corresponding to the protruding terminal structure. 제 8 항에 있어서, 상기 회전 축부의 접속 단자부는 회전 축부에 대해 회전 장착부를 피벗 회전하여 결합할 때 회전 장착부의 입출력 단자부와 전기적 연결이 이루어진 구조인 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 8, wherein the connection terminal portion of the rotary shaft portion is configured to be electrically connected to the input / output terminal portion of the rotary mounting portion when the rotary mounting portion is pivotally coupled with the rotary shaft portion. 제 9 항에 있어서, 상기 회전 장착부의 입출력 단자부는 회전 축부에 회전 장착부를 삽입한 상태에서 회전 장착부의 입출력 단자부와 비접속 상태를 이룰 수 있도록 전지팩의 중심 축에 대해 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.11. The battery pack according to claim 9, wherein the input / output terminal portion of the rotary mounting portion is inclined with respect to the center axis of the battery pack so that the rotary mounting portion is inserted into the rotary shaft portion so that the input / electric bicycle. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩 고정부는 중력 방향을 기준으로 회전 축부보다 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein the battery pack fixing portion is positioned above the rotary shaft portion with respect to the gravity direction. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩 고정부는 키 잠금(key-lock) 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein the battery pack fixing part has a key-lock structure. 제 12 항에 있어서, 상기 전지팩 고정부에 대응하는 전지팩의 단부에는 잠금 홀이 형성되어 있고, 상기 전지팩 고정부에 전지팩이 장착된 상태에 상기 잠금 홈에 체결되는 잠금 키가 프레임 튜브에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.13. The battery pack according to claim 12, wherein a lock hole is formed at an end of the battery pack corresponding to the battery pack fixing portion, and a lock key, which is fastened to the lock groove in a state where the battery pack is mounted on the battery pack fixing portion, Is formed on the rear surface of the electric bicycle. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩에는 장착 및 분리가 용이하도록 손잡이가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein a handle is formed on the battery pack to facilitate mounting and dismounting thereof. 제 14 항에 있어서, 상기 손잡이는 전지팩 내측으로 만입되어 있는 구조, 또는 전지팩 외측으로 돌출되어 있는 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.15. The electric bicycle according to claim 14, wherein the handle is formed inside the battery pack, or has a structure protruding outside the battery pack. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩은 리튬 이차 전지팩인 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, wherein the battery pack is a lithium secondary battery pack. 제 1 항에 있어서, 상기 전지팩이 장착된 부위를 감싸는 수납부 커버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 1, further comprising a cover for covering a portion where the battery pack is mounted. 제 17 항에 있어서, 상기 수납부 커버는 프레임 튜브에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.18. The electric bicycle according to claim 17, wherein the housing cover is fixedly coupled to the frame tube. 제 18 항에 있어서, 상기 수납부 커버는 전지팩 수납부의 상부 및 양 측면들 중 적어도 일 측면을 감싸도록 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 18, wherein the storage cover is coupled to cover at least one side of an upper portion and both sides of the battery pack housing portion. 제 19 항에 있어서, 상기 수납부 커버의 내측면에는 완충부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.The electric bicycle according to claim 19, wherein a buffer member is attached to the inner side surface of the storage cover. 제 20 항에 있어서, 상기 완충부재는 고무 또는 합성수지로 형성되어있는 것을 특징으로 하는 전기 자전거.21. The electric bicycle according to claim 20, wherein the buffer member is formed of rubber or synthetic resin.
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