KR101783048B1

KR101783048B1 - 전기 자전거 속도 감지장치

Info

Publication number: KR101783048B1
Application number: KR1020110034373A
Authority: KR
Inventors: 김수용; 윤홍식
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2011-04-13
Publication date: 2017-09-28
Also published as: KR20120116741A

Abstract

본 발명에 의한 전기 자전거의 속도 감지장치는, 전기 자전거의 구동 휠; 상기 구동 휠에 직접 결합되는 모터; 상기 모터의 구동 휠의 내측면과 마주보는 면에 결합되는 모터 커버; 및 상기 모터 커버에 설치되는 홀 센서 유닛; 및 상기 구동 휠의 1회전 시 상기 홀 센서 유닛과 적어도 1회 마주볼 수 있도록, 상기 구동 휠의 내측면에 노출되지 않도록 고정된 영구자석; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 자전거 속도 감지장치{Velocity detecting apparatus for electric bicycle}

본 발명은 인력 구동계와 전기 구동계가 병렬로 설치되어 인력에 의한 답력(밟는 힘)의 변화에 대응하여 전기 구동계의 출력을 제어하는 전동모터 부착 전기 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자전거에 사용되는 속도 감지장치에 관한 것이다.

전기 자전거는 탑승자의 인력에 의한 답력과 함께, 구동 휠 측에 설치된 모터와 같은 전기구동계의 출력을 보조 구동수단으로 하여 탑승자가 보다 간편하게 자전거를 운전할 수 있도록 구성된다. 이와 같은 전기 자전거는 전기구동계의 출력 조절 등을 위해, 현재 운행중인 자전거의 속도를 측정 및 감지하는 것이 중요하다.

일반적으로 전기 자전거의 속도는 모터와 직결된 페달의 회전속도를 감지하여, 이를 이용하여 자전거의 운행속도를 감지한다. 그런데, 탑승자는 항상 자전거의 페달을 돌리지 않으며, 특히 내리막길 주행 시에는, 페달을 돌리지 않고 멈추는 경우가 많으므로, 자전거 페달의 회전수 측정으로는 정확한 자전거의 운행 속도를 산출하기 어렵다.

이러한 문제점을 해결하고자, 자전거 바퀴 자체에 센서를 부착하여 바퀴의 회전수를 직접 측정하는 방법도 제안된 바 있다. 그러나, 자전거 바퀴와 같이 외부에 노출된 위치에 센서를 배치할 경우, 센서 자체가 마모되거나 외부 충격 등에 의해 센서가 쉽게 고장 날 수 있는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 신뢰성 높은 전기 자전거 운행속도를 측정할 수 있으며, 내마모성 및 내구성이 우수한 전기 자전거 속도 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전기 자전거의 속도 감지장치는, 전기 자전거의 구동 휠; 상기 구동 휠에 직접 결합되는 모터; 상기 모터의 구동 휠의 내측면과 마주보는 면에 결합되는 모터 커버; 및 상기 모터 커버에 설치되는 홀 센서 유닛; 및 상기 구동 휠의 1 회전 시 상기 홀 센서 유닛과 적어도 1회 마주볼 수 있도록, 상기 구동 휠에 고정된 영구자석; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 영구자석은, 외부에 노출되지 않도록 상기 구동 휠의 내측면에 설치되고, 상기 홀 센서 유닛은 상기 영구자석과 마주보는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 구동 휠은, 상기 모터가 내부에 수용되는 모터 안착부가 마련되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 전기 자전거의 구동 휠에 영구자석을 설치하고, 이 영구자석의 회전을 감지할 수 있는 홀 센서를 상기 구동 휠과 직접 연결되면서 외부로 노출되지 않는 모터 탑 커버 내측에 배치하므로, 홀 센서의 마모 및 손상을 방지할 수 있어, 보다 신뢰성 높은 전기 자전거의 속도 감지장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전기 자전거의 속도 감지장치의 분해 사시도, 그리고,
도 2는 도 2의 반대편에서 바라본 분해 사시도 이다.

이하, 본 발명에 의한 전기 자전거의 속도 감지장치를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 전기 자전거의 속도 감지장치의 일 예를 개략적으로 도시한 분해 사시도 이다.

도시된 바와 같이, 전기 자전거의 속도 감지장치는, 구동 휠(10), 모터(20), 모터 커버(30), 홀 센서 유닛(40) 및 영구자석(50)을 포함한다.

구동 휠(10)은 전기 자전거에 탑승자의 답력과 병행하여 부가되는 모터(20)의 전기동력을 전달받아, 탑승자가 손쉽게 자전거를 운행할 수 있도록 보조 동력을 전달하는 역할을 수행한다. 상기 구동 휠(10)은 미도시된 회전축이 중앙에 결합되며, 내부에 사기 모터(20)가 수납될 수 있도록, 상기 모터(20)의 외주면과 대응되는 형상의 모터 안착부(11)가 마련된다. 상기 구동 휠(10)은 전기 자전거의 후륜에 배치되는 것이 바람직하지만, 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 전륜에 배치되거나, 전륜과 후륜 모두에 배치되는 것도 가능하다.

모터(20)는 상기 구동 휠(10)에 전기로 발생된 보조 동력을 제공하는 것으로, 일반적으로 BLDC 모터가 사용된다. 전기 자전거에 장착되는 모터는 200 내지 500W의 출력을 가지며, 380 내지 400 RPM 가량의 회전수를 가지도록 마련된다.

모터 커버(30)는 상기 모터(20)의 최상측에 결합되어, 상기 모터(20)가 외부에서 유입되는 이물질로 오염되거나, 외부 충격에 의해 고장이 발생하는 것을 방지한다.

홀 센서 유닛(40)은 상기 모터 커버(30)의 상기 구동 휠의 내측면(12)과 마주보는 면에 설치되고, 상기 홀 센서 유닛(40)과 마주보는 상기 구동 휠의 내측면(12)에는 영구자석(50)이 설치된다.

상기 영구자석(50)은 상기 구동 휠(10)이 1회전 할 경우, 상기 홀 센서 유닛(40)과 1회 마주볼 수 있는 위치에 배치되어, 상기 구동 휠(10)의 1회전을 상기 홀 센서 유닛(40)이 감지할 수 있도록 한다.

상기한 바와 같이, 상기 영구자석(50)은, 상기 구동 휠의 내측면(12)에 설치되므로, 외부에 노출되지 않아, 전기 자전거의 운행 중에 외부에서 유입되는 오물에 의해 오염될 우려가 없다. 또한, 외부에 노출되지 않으므로, 외부 충격을 직접 받지 않아, 충격에 의한 손상의 우려 또한 없다.

이상과 같은 본 발명에 의한 전기 자전거의 속도 감지장치의 동작을 설명한다.

구동 휠의 내측면(12)에 설치된 영구자석(50)은 상기 홀 센서 유닛(40)과 대응되는 위치에 배치되므로, 상기 구동 휠(10)이 1회전 하면, 적어도 1회 상기 홀 센서 유닛(40)과 대면한다.

미도시된 제어부는, 구동 휠(10)의 회전수와 상기 홀 센서 유닛(40)이 상기 영구자석(50)을 감지하는 횟수는 동일하므로, 상기 홀 센서 유닛(40)이 상기 영구자석(50)을 감지할 때, 구동 휠(10)이 1회전 한 것으로 판단할 수 있다.

따라서 전기 자전거의 구동 휠이 탑승자의 인력으로 회전하거나, 상기 모터(20)의 동력에 의해 회전하거나, 전기 자전거가 경사면을 내려가면서 회전하는 것에 상관없이, 항상 전기 자전거의 속도를 신뢰성 높게 산출할 수 있다.

특히 구동 휠(10)의 회전수를 감지하기 위한 감지수단으로 마련된 영구자석(50)과 홀 센서 유닛(40)이 전기 자전거의 외부에서는 보이지 않는 위치에 배치되므로, 외부 오염물질과 충격에 의한 오손의 우려가 없다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10; 구동 휠 20; 모터
30; 모터 커버 40; 홀 센서 유닛
50; 영구자석

Claims

구동 휠;
상기 구동 휠에 결합되는 모터;
상기 모터에 결합되고 상기 구동 휠의 내측면과 상기 모터 사이에 배치되는 모터 커버;
상기 모터 커버에 배치되는 홀 센서 유닛; 및
상기 구동 휠의 회전 시 상기 홀 센서 유닛에 의해 감지될 수 있도록 상기 구동 휠의 내측면에 배치되는 영구자석을 포함하고,
상기 모터 커버는 상기 구동 휠의 내측면과 마주보는 제1면과, 상기 제1면의 반대편에 배치되는 제2면과, 상기 제1면과 상기 제2면을 관통하고 서로 이격되는 3개의 관통홀을 포함하고,
상기 홀 센서 유닛은 상기 관통홀을 통해 상기 구동 휠의 내측면과 마주보도록 배치되는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 영구자석은 외부에 노출되지 않도록 상기 구동 휠의 내측에 설치되고,
상기 홀 센서 유닛은 상기 영구자석과 마주보는 위치에 배치되는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 구동 휠은 상기 모터가 내부에 수용되는 모터 안착부를 포함하는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 홀 센서 유닛은 상기 모터 커버의 제2면에 결합되는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 홀 센서 유닛은 상기 모터 커버의 제1면과 이격되는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 홀 센서 유닛의 적어도 일부는 상기 모터 커버와 상기 모터 사이에 배치되는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 홀 센서 유닛은 상기 구동 휠의 내측면 측으로 상기 모터 커버의 제1면 보다 돌출되지 않는 전기 자전거의 속도 감지장치.
제1항에 있어서,
상기 홀 센서 유닛의 적어도 일부는 상기 3개의 관통홀 중 어느 하나의 관통홀에 배치되는 전기 자전거의 속도 감지장치.
구동 휠;
상기 구동 휠에 결합되는 모터;
상기 모터에 결합되고 상기 구동 휠의 내측면과 상기 모터 사이에 배치되는 모터 커버;
상기 모터 커버에 배치되는 홀 센서 유닛; 및
상기 구동 휠의 회전 시 상기 홀 센서 유닛에 의해 감지될 수 있도록 상기 구동 휠의 내측면에 배치되는 영구자석을 포함하고,
상기 모터 커버는 상기 구동 휠의 내측면과 마주보는 제1면과, 상기 제1면의 반대편에 배치되는 제2면과, 상기 제1면과 상기 제2면을 관통하고 서로 이격되는 3개의 관통홀을 포함하고,
상기 홀 센서 유닛은 상기 관통홀을 통해 상기 구동 휠의 내측면과 마주보도록 배치되는 전기 자전거.