KR101865653B1 - 자가발전형 전동바이크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자가발전형 전동바이크에 관한 것으로서, 특히 전동바이크(전기자전거, 전동오토바이, 전동킥보드 등)에 적용하여 주행중 공기를 발생시키고 이를 이용하여 전기를 생산하여 충전없이 장시간 주행할 수 있는 자가발전형 전동바이크에 관한 것이다.
본 발명의 자가발전형 전동바이크는, 메인프레임과; 상기 메인프레임의 전방에 장착되는 앞바퀴와; 상기 메인프레임의 후방에 배치되는 서브프레임과; 상기 서브프레임에 장착되는 뒷바퀴와; 상기 메인프레임의 후방에 상기 서브프레임의 일단이 상하방향으로 회전 가능하도록 결합시키는 힌지부와; 일단이 상기 메인프레임에 연결되고 타단이 상기 서브프레임에 연결되어, 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 이동에 의해 공기를 발생시키는 메인에어펌프와; 상기 메인에어펌프에서 발생된 공기를 저장하는 에어탱크와; 상기 에어탱크에서 분사되는 공기에 의해 전기를 발생시키는 발전기와; 상기 발전기에서 발생된 전기에 의해 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 구동시키는 구동모터;를 포함하여 이루어지되, 상기 메인에어펌프의 타단은 상기 힌지부보다 후방에서 상기 서브프레임에 연결되고, 상기 힌지부를 중심으로 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동에 의해 상기 메인에어펌프는 압축 또는 팽창되면서 공기를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

Description

자가발전형 전동바이크 { SELF POWER-GENERATED MOTOR ELECTRICITY BIKE }
본 발명은 자가발전형 전동바이크에 관한 것으로서, 특히 전동바이크(전기자전거, 전동오토바이, 전동킥보드 등)에 적용하여 주행중 공기를 발생시키고 이를 이용하여 전기를 생산하여 충전없이 장시간 주행할 수 있는 자가발전형 전동바이크에 관한 것이다.
전 세계적으로 화석연료의 고갈을 대비해 대체연료로 작동하는 운송수단의 개발을 위해 많은 노력을 기울이고 있으며 특히 그 중에서도 자동차의 운행을 감소시킬 수 있는 자전거의 사용을 증가시키기 위해 자전거 전용도로의 신설. 확충과 함께 편안하게 장거리 운행이 가능한 전기자전거나 전기자동차의 기술개발에도 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다.
또한 공해발생이 적은 대체 에너지인 축전지(2차 전지)를 동력원으로 사용함으로써 현대 운송수단으로 각광받고 있는 전기자전거의 충전문제 해결을 위해 장시간 사용할 수 있는 경박단소형 축전지의 개발과, 충전시간 단축을 위한 충전방법에 대한 기술개발과, 축전지를 어디에서나 편리하게 충전할 수 있도록 하는 충전시설 확충에도 많은 자원을 투입하고 있다.
그러나 현재 개발된 전기자전거에 사용되는 축전지는 크고 무거우며 그 사용시간도 짧고 가격도 비싸며, 충전하는데도 장시간이 소요되고, 운행도중 편리하게 충전을 할 수 있는 충전시설도 충분치 않기 때문에 전기자전거의 보급 활성화에 많은 어려움이 있다.
따라서 전기자전거의 보급 활성화를 위해 자전거를 안전하게 탈 수 있는 기반시설인 전용도로의 확충과, 작고 가벼우며 장시간 사용이 가능한 축전지의 개발과, 전력소모가 적은 전동모터의 개발과, 단시간에 쉽고 편리하게 충전할 수 있는 충전방법에 대한 기술개발과 함께 충전시설의 확충도 필요할 뿐만 아니라 기존의 페달식 자전거를 적은 비용으로 쉽게 전기자전거로 전환하는 방법이 절대적으로 필요한 실정이다.
상기 많은 문제점 중에서도 현재의 기술수준으로 생산된 전동모터와 축전지를 장착한 전기자전거로 운행 가능한 거리가 매우 한정적이라는 것과 페달식 자전거를 적은 비용으로 쉽게 전기자전거로 전환시킬 수 없다는 것이 가장 큰 문제점이라고 할 수 있다.
이러한 문제점 등을 해결하기 위해 공개특허 제10-2010-0069637호 등에는, 자전거의 안장을 상하 이동 가능하게 설치하고, 안장의 상하이동을 이용하여 상하이동시 발생하는 압축공기에 의해 전기를 생산하고 이를 축전지에 저장하여 자전거를 전동으로 구동시킴으로써, 전기자전거의 이동시 외부충전없이 자체 충전만으로 장시간 사용할 수 있도록 하는 기술이 게시되어 있다.
그러나, 이러한 전기자전거는 안장의 상하이동거리를 이용하기 때문에 작동거리가 짧은 공기를 발생시키는 양이 적어 전기의 생산이 적고, 안장이 없는 전동킥보드 등에는 적용할 수 없는 문제가 있었다.
공개특허 제10-2010-0069637호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 전동바이크의 주행시 공기를 발생시키는 에어펌프의 작동거리를 늘려 단시간에 많은 양의 전기를 생산할 수 있고 이를 통해 충전없이 장시간 전기에 의한 주행이 가능하며, 안장이 없는 전동킥보드 등에는 적용할 수 있는 자가발전형 전동바이크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자가발전형 전동바이크는, 메인프레임과; 상기 메인프레임의 전방에 장착되는 앞바퀴와; 상기 메인프레임의 후방에 배치되는 서브프레임과; 상기 서브프레임에 장착되는 뒷바퀴와; 상기 메인프레임의 후방에 상기 서브프레임의 일단이 상하방향으로 회전 가능하도록 결합시키는 힌지부와; 일단이 상기 메인프레임에 연결되고 타단이 상기 서브프레임에 연결되어, 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 이동에 의해 공기를 발생시키는 메인에어펌프와; 상기 메인에어펌프에서 발생된 공기를 저장하는 에어탱크와; 상기 에어탱크에서 분사되는 공기에 의해 전기를 발생시키는 발전기와; 상기 발전기에서 발생된 전기에 의해 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 구동시키는 구동모터;를 포함하여 이루어지되, 상기 메인에어펌프의 타단은 상기 힌지부보다 후방에서 상기 서브프레임에 연결되고, 상기 힌지부를 중심으로 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동에 의해 상기 메인에어펌프는 압축 또는 팽창되면서 공기를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
상기 메인프레임과 서브프레임 사이에 배치되어 상호 반대방향으로 탄성력을 부가하는 메인탄성부재;를 더 포함하여 이루어지되, 외력에 의한 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동시 상기 메인탄성부재는 상기 메인프레임과 서브프레임을 원위치로 복원시키는 탄성력을 발생시킨다.
상기 메인에어펌프는 일단이 상기 메인프레임에 힌지결합되고 타단이 상기 서브프레임에 힌지결합되되, 상기 메인에어펌프의 타단은 상기 힌지부를 기준으로 상기 뒷바퀴의 중심보다 후방에서 상기 서브프레임에 힌지결합된다.
상기 메인프레임은 중공형상으로 이루어지고, 상기 메인에어펌프에서 발생된 공기는 상기 메인프레임의 내부를 통해 상기 에어탱크로 이동한다.
상기 메인프레임에 회전 가능하게 장착되는 페달부와; 상기 페달부와 상기 뒷바퀴를 연결하여 상기 페달부에 의해 발생된 회전구동력을 상기 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 힌지부는 상기 페달부의 중심과 같거나 전방에 위치한다.
상기 메인프레임에 회전 가능하게 장착되는 페달부와; 상기 페달부와 상기 뒷바퀴를 연결하여 상기 페달부에 의해 발생된 회전구동력을 상기 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재와; 상기 메인프레임에 장착되어 상기 동력전달부재의 장력을 조절하는 장력조절부;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 힌지부는 상기 페달부의 중심보다 후방에 위치하고, 상기 힌지부를 중심으로 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동시 상기 장력조절부에 의해 상기 동력전달부재의 장력이 조절된다.
상기 구동모터와 상기 뒷바퀴를 연결하여 상기 구동모터의 구동력을 상기 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 힌지부는 상기 구동모터보다 전방에 위치한다.
상기 메인프레임의 상부에 상하방향으로 이동 가능하게 장착되는 안장과; 상기 안장의 하부에 장착되는 서브에어펌프 및 서브탄성부재;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 메인프레임에 대한 상기 안장의 상하이동시 상기 서브에어펌프는 압축 또는 팽창되면서 공기가 발생되고, 상기 서브에어펌프에서 발생된 공기는 상기 에어탱크에 저장되며, 상기 서브탄성부재는 상기 안장을 상기 메인프레임에 대하여 상방향으로 탄성지지한다.
상기 메인프레임에 장착되고 상기 구동모터에 연결되어 전원을 공급하는 배터리;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 발전기에서 발생된 전기는 상기 배터리에 저장되고, 상기 에어탱크에서는 내부압력이 미리 설정된 일정값 이상이 되면 공기를 상기 발전기에 분사하여 상기 발전기를 작동시킨다.
상기 메인에어펌프는, 상기 메인프레임과 서브프레임이 가까워질 때 공기를 발생시키고 제1에어펌프와; 상기 메인프레임과 서브프레임이 멀어질 때 공기를 발생시키는 제2에어펌프;로 이루어진다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 자가발전형 전동바이크에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 전동바이크(전기자전거, 전동오토바이, 전동킥보드 등)의 뼈대를 구성하는 메인프레임과 서브프레임이 힌지결합되어 있고, 서브프레임에 연결되는 메인에어펌프의 타단이 힌지부보다 후방에 위치하고 있기 때문에, 힌지부를 중심으로 한 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동시 메인에어펌프가 작동되어 공기를 발생시킬 수 있고 이를 이용하여 전기를 생산함으로써, 충전없이 장시간 전기에 의한 주행이 가능하다.
특히, 본 발명은 메인에어펌프의 작동거리가 길어 공기의 발생양이 증가하게 되는바, 단시간에 많은 양의 전기를 효율적으로 생산할 수 있다.
또한, 안장이 없는 전동킥보드 등에도 적용되어 주행중 충전없이 자체적으로 전기를 생산하여 전동으로 주행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 측면구조도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 후면 일부 사시도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 개략적인 배면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크에 외력이 인가된 상태의 측면구조도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 전동바이크의 측면구조도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 전동바이크의 측면구조도,
제1실시예
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 측면구조도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 후면 일부 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 개략적인 배면도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크의 개략적인 구성도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전동바이크에 외력이 인가된 상태의 측면구조도이다.
제1실시예에는 본 발명의 자가발전형 전동바이크를 전기(전동)자전거에 적용한 예를 기본으로 하여 설명한다.
본 발명의 자가발전형 전동바이크는, 메인프레임(10)과, 앞바퀴(15)와, 서브프레임(20)과, 뒷바퀴(25)와, 힌지부(30)와, 메인에어펌프(40)와, 메인탄성부재(43)와, 에어탱크(51)와, 발전기(52)와, 배터리(53)와, 구동모터(54)를 포함하여 이루어진다.
상기 메인프레임(10)은 전동자전거의 전체적인 뼈대를 형성하는 것으로써, 전방에는 핸들이 장착되어 있다.
상기 메인프레임(10)은 대략 역삼각형으로 이루어져 있으나, 그 외 다양한 형상으로 형성될 수도 있다.
상기 앞바퀴(15)는 상기 메인프레임(10)의 전방 하부에 회전 가능하게 장착되어 있다.
상기 앞바퀴(15)는 상기 핸들에 의해 방향이 전환된다.
상기 서브프레임(20)은 상기 메인프레임(10)의 후방에 배치된다.
상기 뒷바퀴(25)는 상기 서브프레임(20)에 회전 가능하게 장착된다.
위와 같은 상기 앞바퀴(15)와 뒷바퀴(25)에 의해 상기 서브프레임(20) 및 메인프레임(10)은 지면에 닿지 않고 부양된 상태를 유지하게 된다.
상기 힌지부(30)는 상기 메인프레임(10)의 후방에 상기 서브프레임(20)의 일단이 상하방향으로 회전 가능하도록 결합시킨다.
본 실시예에서 상기 힌지부(30)는 상기 메인프레임(10)의 후방 하부에 위치하면서 상기 서브프레임(20)은 일단이 상기 메인프레임(10)의 후방 하부에서 회전 가능하게 결합시키고 있다.
그러나 본 실시예와 달리 상기 힌지부(30)는 상기 메인프레임(10)의 후방의 다양한 위치에서 상기 서브프레임(20)의 일단을 회전 가능하게 결합시킬 수도 있다.
상기 메인에어펌프(40)는 일단이 상기 메인프레임(10)에 연결되고 타단이 상기 서브프레임(20)에 연결되어, 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)의 상대적 이동에 의해 공기를 발생시키다.
이러한 상기 메인에어펌프(40)는 실린더, 피스톤 등의 구조로 이루어져, 일단이 상기 메인프레임(10)에 힌지결합되고 타단이 상기 서브프레임(20)에 힌지결합되어 있다.
본 실시예에서 상기 메인에어펌프(40)는 상부에 위치하고 있는 일단이 상기 메인프레임(10)에 힌지결합되어 있고, 하부에 위치하고 있는 타단이 상기 서브프레임(20)에 힌지결합되어 있다.
이때, 상기 메인에어펌프(40)의 타단은 상기 힌지부(30)보다 후방에서 상기 서브프레임(20)에 연결되어 있다.
따라서, 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)의 상대적 회전운동 즉, 다양한 외력에 의해 상기 힌지부(30)를 중심으로 상기 서브프레임(20)이 상기 메인프레임(10)에 대해 회전하게 되면, 상기 메인에어펌프(40)는 압축 및/또는 팽창되면서 공기를 발생시키게 된다.
본 실시예에서 상기 메인에어펌프(40)의 타단은 상기 힌지부(30)를 기준으로 상기 뒷바퀴(25)의 중심보다 후방에서 상기 서브프레임(20)에 힌지결합되어 있다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 힌지부(30)를 중심으로 상기 서브프레임(20)에 회전할 때, 상기 메인에어펌프(40)의 작동거리가 길어져 상기 메인에어펌프(40)에서 보다 많은 공기를 발생시킬 수 있다.
특히, 탑승자에 의한 외력 또는 지면의 굴곡에 의해 상기 뒷바퀴(25)가 상하방향으로 이동할 때 상기 뒷바퀴(25)가 장착된 상기 서브프레임(20)은 상기 힌지부(30)를 중심으로 회전하게 되는데, 이때 상기 메인에어펌프(40)의 작동거리를 보다 길게 할 수 있다.
상기 메인에어펌프(40)는 상기 뒷바퀴(25)보다 후방에 위치할 수도 있고, 상기 뒷바퀴(25)의 측방향에 위치할 수도 있다.
그리고, 상기 메인에어펌프(40)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)이 멀어질 때 공기를 발생시키는 제1에어펌프(41)와, 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)이 가까워질 때 공기를 발생시키는 제2에어펌프(42)로 이루어짐이 바람직하다.
이를 통해 상기 서브프레임(20)이 상기 메인프레임(10)에 대하여 가까워지거나 멀어질 때, 상기 제1에어펌프(41)와 제2에어펌프(42)에서 각각 공기를 발생시켜 보다 많은 공기를 신속하게 상기 에어탱크(51)에 저장할 수 있다.
상기 메인탄성부재(43)는 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20) 사이에 배치되어, 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)에 상호 반대방향으로 탄성력을 부가한다.
따라서, 외력에 의한 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)의 상대적 회전운동시 상기 메인탄성부재(43)는 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)을 원위치로 복원시키는 탄성력을 발생시키게 된다.
즉, 상기 메인탄성부재(43)는 상기 힌지부(30)를 중심으로 한 상기 서브프레임(20)의 회전운동시 압축 및 팽창하게 된다.
위와 같은 상기 메인탄성부재(43)는 외력에 의해 상기 서브프레임(20)이 상기 힌지부(30)를 중심으로 상승회전하여 상기 메인에어펌프(40)를 압축시킬 때 상기 메인탄성부재(43)도 압축되게 되고, 외력이 제거되거나 약해지게 되면 상기 메인탄성부재(43)의 탄성복원력에 의해 상기 서브프레임(20)은 상기 힌지부(30)를 중심으로 하강회전하여 상기 서브프레임(20)을 원위치로 복원시키게 된다.
이때, 상기 메인탄성부재(43)는 최소한 상기 메인프레임(10) 및 서브프레임(20)이 지면에 닿지 않지 않을 정도의 탄성력을 가지도록 함이 바람직하다.
상기 메인탄성부재(43)는 다양한 형상을 가지면서 다양한 위치에 장착될 수 있고, 본 실시예에서 상기 메인탄성부재(43)는 코일스프링으로 이루어져 상기 메인에어펌프(40)에 장착되어 있다.
본 실시예에서는 상기 메인에어펌프(40) 및 메인탄성부재(43)의 외곽을 자바라 형상의 커버(45)가 감싸고 있다.
상기 에어탱크(51)는 상기 메인프레임(10)에 장착되어, 상기 메인에어펌프(40)에서 발생된 공기를 저장한다.
상기 메인에어펌프(40)와 에어탱크(51)는 호스 등을 통해 연결될 수도 있고, 본 실시예와 같이 상기 메인프레임(10)이 중공형상으로 이루어져 상기 메인에어펌프(40)에서 발생된 공기가 상기 메인프레임(10)의 내부를 통해 상기 에어탱크(51)로 이동하여 저장되도록 할 수도 있다.
이러한 상기 에어탱크(51)는 종래의 공지된 것을 이용하면 충분한 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 발전기(52)는 상기 메인프레임(10)에 장착되어 상기 에어탱크(51)에서 분사되는 공기에 의해 전기를 발생시킨다.
상기 발전기(52)는 상기 에어탱크(51)에서 분사되는 공기의 압력에 의해 회전하면서 전기를 발생시키고, 이러한 발전기(52)는 종래의 공지된 것을 이용하면 충분하기 때문에 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 에어탱크(51)에서는 내부압력이 미리 설정된 일정값 이상이 되면 내부에 저장된 공기를 상기 발전기(52)에 분사하여 상기 발전기(52)를 작동시키도록 한다.
상기 배터리(53)는 상기 메인프레임(10)에에 장착되어 있고, 상기 발전기(52)에서 발생된 전기를 저장하게 된다.
상기 구동모터(54)는 상기 발전기(52)에서 발생된 전기에 의해 상기 앞바퀴(15) 및/또는 뒷바퀴(25)를 구동시킨다.
상기 배터리(53)가 있는 경우에 상기 구동모터(54)는 상기 배터리(53)에 연결되어 상기 배터리(53)에 저장되어 있는 전기를 이용하여 상기 앞바퀴(15) 및/또는 뒷바퀴(25)를 구동시킨다.
그리고, 상기 배터리(53)가 없는 경우에는 상기 구동모터(54)는 상기 발전기(52)에 직접 연결되어, 상기 발전에서 발생된 전기를 이용하여 상기 앞바퀴(15) 및/또는 뒷바퀴(25)를 구동시킨다.
한편, 본 발명의 자가발전형 전동바이크는 전기자전거에 적용한 것이기 때문에, 페달부(55)와, 동력전달부재(56)와, 안장(57) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 페달부(55)는 상기 메인프레임(10)의 하부에 회전 가능하게 장착된다.
상기 동력전달부재(56)는 상기 페달부(55)와 상기 뒷바퀴(25)를 연결하여 상기 페달부(55)에 의해 발생된 회전구동력을 상기 뒷바퀴(25)에 전달한다.
상기 동력전달부재(56)는, 체인, 벨트 등 다양한 부품으로 이루어질 수도 있고, 경우에 따라서는 기어 등으로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 전동바이크가 전동킥보드 등에 적용되는 경우에는 상기 동력전달부재(56)없이 상기 구동모터(54)가 상기 뒷바퀴(25)에 직접 연결되거나, 상기 동력전달부재(56)가 기어변속기 등으로 이루어져 상기 구동모터(54)의 회전력을 상기 뒷바퀴(25)에 전달할 수도 있다.
이때, 상기 동력전달부재(56)의 장력을 조절하는 장력조절부재(56a)(일반적인 자전거의 기어변속기 등)가 상기 메인프레임(10) 등에 장착되어 있을 수도 있다.
본 실시예에서는 경우에 따라 상기 장력조절부재(56a)는 없을 수도 있다.
그리고, 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)을 회전 가능하게 결합시키는 상기 힌지부(30)는 상기 페달부(55)의 중심과 같거나 전방에 위치하도록 한다.
이로 인해, 상기 뒷바퀴(25)가 장착된 상기 서브프레임(20)이 상하방향으로 회전하더라도, 상기 페달부(55)와 뒷바퀴(25)를 연결하는 상기 동력전달부재(56)의 길이가 가변되지 않고 상기 페달부(55)의 회전구동력을 상기 뒷바퀴(25)에 원활하게 전달할 수 있다.
특히, 상기 힌지부(30)가 상기 페달부(55)의 중심과 같거나 전방에 위치하고 있기 때문에, 상기 장력전달부재의 장력을 조절하는 상기 장력조절부재(56a)가 없는 경우에도 상기 힌지부(30)를 중심으로 한 상기 메인프레임(10) 및 서브프레임(20)의 상대적 회전운동시 상기 동력전달부재(56)의 길이가 가변되지 않아 상기 동력절단부재가 느슨해져 분리되지 않으면서도 상기 페달부(55)의 회전구동력을 상기 뒷바퀴(25)에 정확하게 전달할 수 있다.
이때, 상기 구동모터(54)는 상기 동력전달부재(56)는 통해 상기 뒷바퀴(25)에 동력을 전달할 수도 있고, 상기 뒷바퀴(25)에 직접 연결되어 상기 뒷바퀴(25)를 회전시킬 수도 있다.
상기 안장(57)은 상기 메인프레임(10)의 상부에 상하방향으로 이동 가능하게 장착된다.
그리고, 상기 안장(57)의 하부에는 서브에어펌프(58) 및 서브탄성부재(59)가 장착된다.
상기 메인프레임(10)에 대한 상기 안장(57)의 상하이동시 상기 서브에어펌프(58)는 압축 또는 팽창되면서 공기가 발생되고, 상기 서브에어펌프(58)에서 발생된 공기는 상기 에어탱크(51)에 저장된다.
상기 서브탄성부재(59)는 상기 안장(57)을 상기 메인프레임(10)에 대하여 상방향으로 탄성지지함으로써, 상기 안장(57)이 하강하였을 때 상방향으로 다시 복귀하도록 한다.
위와 같은 본 발명에 의해 탑승자가 전기자전거를 탈 경우, 지면의 굴곡 등에 의해 뒷바퀴(25)가 상하로 이동할 때 도 4에 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)이 상기 힌지부(30)를 중심으로 상대적인 회전운동을 하게 되고, 이때 상기 메인에어펌프(40)가 압축되면서 공기를 발생시켜 상기 에어탱크(51)에 공기가 저장된다.
상기 에어탱크(51)에 저장된 공기는 일정 압력이 이상이 되면 도 5에 도시된 바와 같이 상기 발전기(52)에 분사되어 발전기(52)를 작동시키면서 전기를 생산하게 되고, 상기 발전기(52)에서 생산된 전기는 상기 배터리(53)에 저장된 후 또는 곧바로 상기 구동모터(54)에 전달되어 상기 동력전달부재(56)를 통해 상기 뒷바퀴(25)를 전동으로 구동시킬 수 있게 된다.
한편 탑승자가 상기 페달부(55)를 회전시키기 위해 하방향으로 힘을 가하게 되면, 이때 상기 힌지부(30)를 중심으로 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)은 상대적 회전운동을 하여 위와 같은 과정을 통해 전기를 생산시키게 된다.
뿐만 아니라, 상기 안장(57)의 상하이동시 공기가 발생되고, 발생된 공기를 발전기(52)에 분사하여 전기를 발생시킬 수 있다.
위와 같이 본 발명은 전기자전거를 타고 주행하는 과정에서 지면의 상태 또는 탑승자의 무게 등에 의한 진동에 의해 스스로 전기를 발생시켜 구동하기 때문에, 충전없이 전기에 의한 자전거의 주행거리를 보다 크게 할 수 있다.
제2실시예
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 전동바이크의 측면구조도이다.
제2실시예는 제1실시예와 같이 전기자전거에 관한 것으로써, 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)이 결합된 힌지부(30)의 위치 등에 차이가 있다는 점에서 차이가 있다.
제2실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 힌지부(30)가 상기 페달부(55)의 중심보다 후방에 위치하고 있다.
본 실시예에서는 제1실시예와 달리 상기 페달부(55)와 뒷바퀴(25)를 연결하는 상기 동력전달부재(56)의 장력을 조절하는 장력조절부재(56a)를 필요로 한다.
본 실시예에서는, 상기 힌지부(30)가 상기 페달부(55)의 중심보다 후방에 위치하고 있기 때문에, 상기 힌지부(30)를 중심으로 상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)이 상대적 회전운동을 할 경우 상기 페달부(55)와 뒷바퀴(25)를 연결하는 상기 동력전달부재(56)의 길이가 가변될 수 있다.
이때 상기 장력조절부재(56a)에 의해 상기 동력전달부재(56)의 장력이 자동으로 조절됨으로써, 상기 동력전달부재(56)가 상기 페달부(55) 또는 뒷바퀴(25)에서 분리됨이 없이 동력의 전달이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제3실시예
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 전동바이크의 측면구조도이다.
제3실시예는 전동바이크를 전동오토바이 또는 전동킥보드에 적용한 것으로써, 제1실시예 및 제2실시예와 비교하여 페달부(55)가 없다.
본 실시예에서 동력전달부재(56)는 상기 구동모터(54)와 상기 뒷바퀴(25)를 연결하여 상기 구동모터(54)의 구동력을 상기 뒷바퀴(25)에 전달한다.
상기 구동모터(54)와 뒷바퀴(25)는 기어 등을 통해 곧바로 연결될 수도 있고, 제1실시예 및 제2실시예와 같이 체인 등의 동력전달부재(56)를 통해 연결될 수도 있다.
상기 메인프레임(10)과 서브프레임(20)을 회전 가능하게 연결하는 상기 힌지부(30)는 상기 구동모터(54)보다 전방에 위치하고 있다.
그 외 다른 사항은 제1실시예와 동일 유사하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명인 자가발전형 전동바이크는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 메인프레임, 15 : 앞바퀴,
20 : 서브프레임, 25 : 뒷바퀴,
30 : 힌지부,
40 : 메인에어펌프, 41 : 제1에어펌프, 42 : 제2에어펌프, 43 : 메인탄성부재, 45 : 커버,
51 : 에어탱크, 52 : 발전기, 53 : 배터리, 54 : 구동모터, 55 : 페달부, 56 : 동력전달부재, 56a : 장력조절부재, 57 : 안장, 58 : 서브에어펌프, 59 : 서브탄성부재.

Claims (10)

  1. 메인프레임과;
    상기 메인프레임의 전방에 장착되는 앞바퀴와;
    상기 메인프레임의 후방에 배치되는 서브프레임과;
    상기 서브프레임에 장착되는 뒷바퀴와;
    상기 메인프레임의 후방에 상기 서브프레임의 일단이 상하방향으로 회전 가능하도록 결합시키는 힌지부와;
    일단이 상기 메인프레임에 연결되고 타단이 상기 서브프레임에 연결되어, 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 이동에 의해 공기를 발생시키는 메인에어펌프와;
    상기 메인에어펌프에서 발생된 공기를 저장하는 에어탱크와;
    상기 에어탱크에서 분사되는 공기에 의해 전기를 발생시키는 발전기와;
    상기 발전기에서 발생된 전기에 의해 상기 앞바퀴 또는 뒷바퀴를 구동시키는 구동모터와;
    상기 메인프레임과 서브프레임 사이에 배치되어 상호 반대방향으로 탄성력을 부가하는 메인탄성부재;를 포함하여 이루어지되,
    상기 메인에어펌프의 타단은 상기 힌지부보다 후방에서 상기 서브프레임에 연결되고,
    상기 힌지부를 중심으로 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동에 의해 상기 메인에어펌프는 압축 또는 팽창되면서 공기를 발생시키며,
    외력에 의한 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동시 상기 메인탄성부재는 상기 메인프레임과 서브프레임을 원위치로 복원시키는 탄성력을 발생시키고,
    상기 메인에어펌프는 일단이 상기 메인프레임에 힌지결합되고 타단이 상기 서브프레임에 힌지결합되며,
    상기 메인에어펌프의 타단은 상기 힌지부를 기준으로 상기 뒷바퀴의 중심보다 후방에서 상기 서브프레임에 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항1에 있어서,
    상기 메인프레임은 중공형상으로 이루어지고,
    상기 메인에어펌프에서 발생된 공기는 상기 메인프레임의 내부를 통해 상기 에어탱크로 이동하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  5. 청구항1에 있어서,
    상기 메인프레임에 회전 가능하게 장착되는 페달부와;
    상기 페달부와 상기 뒷바퀴를 연결하여 상기 페달부에 의해 발생된 회전구동력을 상기 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 힌지부는 상기 페달부의 중심과 같거나 전방에 위치하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  6. 청구항1에 있어서,
    상기 메인프레임에 회전 가능하게 장착되는 페달부와;
    상기 페달부와 상기 뒷바퀴를 연결하여 상기 페달부에 의해 발생된 회전구동력을 상기 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재와;
    상기 메인프레임에 장착되어 상기 동력전달부재의 장력을 조절하는 장력조절부;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 힌지부는 상기 페달부의 중심보다 후방에 위치하고,
    상기 힌지부를 중심으로 상기 메인프레임과 서브프레임의 상대적 회전운동시 상기 장력조절부에 의해 상기 동력전달부재의 장력이 조절되는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  7. 청구항1에 있어서,
    상기 구동모터와 상기 뒷바퀴를 연결하여 상기 구동모터의 구동력을 상기 뒷바퀴에 전달하는 동력전달부재;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 힌지부는 상기 구동모터보다 전방에 위치하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  8. 청구항1에 있어서,
    상기 메인프레임의 상부에 상하방향으로 이동 가능하게 장착되는 안장과;
    상기 안장의 하부에 장착되는 서브에어펌프 및 서브탄성부재;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 메인프레임에 대한 상기 안장의 상하이동시 상기 서브에어펌프는 압축 또는 팽창되면서 공기가 발생되고, 상기 서브에어펌프에서 발생된 공기는 상기 에어탱크에 저장되며,
    상기 서브탄성부재는 상기 안장을 상기 메인프레임에 대하여 상방향으로 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  9. 청구항1에 있어서,
    상기 메인프레임에 장착되고 상기 구동모터에 연결되어 전원을 공급하는 배터리;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 발전기에서 발생된 전기는 상기 배터리에 저장되고,
    상기 에어탱크에서는 내부압력이 미리 설정된 일정값 이상이 되면 공기를 상기 발전기에 분사하여 상기 발전기를 작동시키는 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
  10. 청구항1에 있어서,
    상기 메인에어펌프는,
    상기 메인프레임과 서브프레임이 가까워질 때 공기를 발생시키고 제1에어펌프와;
    상기 메인프레임과 서브프레임이 멀어질 때 공기를 발생시키는 제2에어펌프;로 이루어진 것을 특징으로 하는 자가발전형 전동바이크.
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