KR102298501B1 - Electric bicycle using flywheel - Google Patents

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류경진
박지현
배현기
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 전륜을 지지하는 전방 프레임부; 상기 전방 프레임부와 연결되며, 한 쌍의 후륜을 지지하는 후방 프레임부; 상기 한 쌍의 후륜과 연결되며, 상기 후륜이 회전 시 회전에너지를 발생시켜 발생된 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 관성회전체; 상기 전방 프레임부에 설치되며, 상기 한 쌍의 후륜을 회전시키는 구동력을 발생시키는 구동력 발생부; 상기 후방 프레임부에 설치되며, 상기 구동력 발생부와 체인에 의해 연결되어 회전하도록 제1체인기어를 구비하는 회전축; 상기 회전축과 상기 후륜에 형성된 연결축을 연결하며, 상기 구동력 발생부에서 발생된 구동력을 상기 연결축에 전달하는 동력전달부재; 상기 후방 프레임부에 설치되어 상기 관성회전체와 연결되며, 상기 관성회전체에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 배터리; 상기 배터리에 의해 축전된 전기에너지를 이용하여 상기 회전축을 구동시키는 전동기; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 전동기를 구동시키는 제어부를 포함하되, 상기 회전축의 양단에는 상기 동력전달부재가 연결되는 제2체인기어가 구비되고, 상기 제2체인기어는 상기 제1체인기어의 외측에 구비되며, 상기 연결축에는 상기 동력전달부재에 의해 상기 제2체인기어와 연결되는 장착기어가 구비되고, 상기 회전축의 일측에 상기 제1체인기어와 상기 제2체인기어의 사이에는 상기 전동기와 연결되는 연결기어가 구비되며, 상기 전동기에는 상기 연결기어를 회전시키는 회전기어가 구비되고, 상기 전동기의 출력의 제어는 사용자가 조절하는 것을 특징으로 하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거를 제공한다.
따라서, 한 쌍의 후륜을 갖는 삼륜 자전거 구조를 채용함으로써 안정감을 향상시키고, 관성회전체를 이용하여 무동력 및 정지 시에도 발전하여 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있으며, 탑승자의 페달운동을 이용한 수동주행과 속도조절부를 이용한 자동주행을 필요에 따라 선택하도록 하여 자전거의 이용에 편리함을 향상시킬 수 있다.The present invention is a front frame portion for supporting the front wheel; a rear frame part connected to the front frame part and supporting a pair of rear wheels; an inertial rotating body connected to the pair of rear wheels, generating rotational energy when the rear wheels rotate, and converting the generated rotational energy into electrical energy; a driving force generating unit installed on the front frame unit and generating a driving force for rotating the pair of rear wheels; a rotation shaft installed on the rear frame part and having a first chain gear connected to the driving force generating part by a chain to rotate; a power transmission member connecting the rotating shaft and a connecting shaft formed in the rear wheel, and transmitting the driving force generated by the driving force generating unit to the connecting shaft; a battery installed in the rear frame unit and connected to the inertial rotating body, for accumulating electric energy generated by the inertial rotating body; an electric motor for driving the rotating shaft using the electric energy stored by the battery; and a control unit electrically connected to the battery and driving the electric motor, wherein a second chain gear to which the power transmission member is connected is provided at both ends of the rotation shaft, and the second chain gear is the first chain gear a mounting gear connected to the second chain gear by the power transmission member is provided on the connecting shaft, and between the first chain gear and the second chain gear on one side of the rotation shaft, the A connecting gear connected to an electric motor is provided, the electric motor is provided with a rotating gear for rotating the connecting gear, and the control of the output of the electric motor is controlled by a user. .
Therefore, by adopting a three-wheeled bicycle structure having a pair of rear wheels, it is possible to improve the stability and prevent the battery from being discharged by generating electricity even when there is no power or stop using the inertial rotating body, and manual driving using the pedal movement of the occupant. It is possible to improve the convenience of using the bicycle by selecting the automatic driving using the speed and speed control unit according to the need.

Description

관성회전체를 이용한 전기 자전거{Electric bicycle using flywheel}Electric bicycle using flywheel

본 발명은 관성회전체를 이용한 전기 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관성회전체의 회전에너지를 저장하고, 저장된 회전에너지를 이용하여 운전자의 인력을 절감할 수 있는 관성회전체를 이용한 전기 자전거에 관한 것이다.The present invention relates to an electric bicycle using an inertial rotating body, and more particularly, to an electric bicycle using an inertial rotating body that can store the rotational energy of the inertial rotating body and reduce the driver's manpower by using the stored rotating energy. it's about

대한민국 등록특허 제1203387호에 기재된 배경기술을 참조하면, 일반적으로 사람이 이용하는 이동수단으로 가장 오래되고, 환경오염을 발생시키지 않는 이동수단은 자전거이다. 자전거는 다른 이동수단과 달리 사람의 인력 즉, 답력을 이용하여 주행을 하기 때문이다. 이러한 자전가는 단거리 이동 시간의 절약과 걷는 것보다 빠른 이동속도를 갖고, 일정량의 물건도 이동할 수 있는 장점이 있다.Referring to the background art described in Republic of Korea Patent No. 1203387, the oldest means of transportation generally used by people and the means of transportation that does not cause environmental pollution is a bicycle. This is because, unlike other means of transportation, bicycles are driven using human force, that is, foot power. Such a bicycle has the advantage of saving a short-distance movement time, has a faster movement speed than walking, and can move a certain amount of objects.

더욱이 최근의 고유가 시대에서는 연료비를 줄이고자 자동차 대신 자전거를 이용하는 사용자가 늘어나고 있다. 하지만 자전거의 경우 지형적으로 언덕이 많은 경우 걷거나 달리는 것보다 오히려 큰 체력을 필요로 하게 되고, 목적지가 먼 경우에는 지나치게 많은 체력을 소모하게 되어 사용자의 건강을 해치는 문제가 발생할 수 있다.Moreover, in the recent high oil price era, more and more users are using bicycles instead of cars to reduce fuel costs. However, in the case of a bicycle, if there are many hills in the topography, it requires greater stamina than walking or running, and if the destination is far away, it consumes too much stamina, which may harm the user's health.

동력보조장치로서 종래에는 연료를 사용하는 엔진을 많이 사용하였으나, 작동 소음이 심하고 높은 유지비용이 소요됨은 물론 환경오염을 유발하는 등의 문제가 있었다. 이러한 엔진형 동력 보조 장치의 단점을 해결하기 위해 등장한 것이 전기를 전원으로 사용하는 전동기형 동력 보조 장치이다.As a power auxiliary device, an engine using fuel has been used a lot in the prior art, but there are problems such as excessive noise, high maintenance cost, and environmental pollution. In order to solve the disadvantages of the engine-type power assist device, a motor-type power assist device using electricity as a power source has emerged.

이러한 전기를 사용하는 전기자전거는 전기에너지를 이용하여 전동기를 구동하기 때문에 작동소음이 없고 환경오염의 문제를 해소할 수 있는 장점이 있었다. Since the electric bicycle using such electricity drives the motor using electric energy, there is no operating noise and it has the advantage of solving the problem of environmental pollution.

그러나 종래 전기에너지를 이용한 전동기형 동력 보조 장치는 사용과정에서 많은 불편함이 발생하였다. 즉, 종래 전기에너지를 이용한 동력보조장치는 배터리에 충전된 전기에너지를 이용하기 때문에 자전거를 사용하기 위해서는 상시 배터리의 충전작업이 선행되야 하고, 또한 종래 전기에너지를 이용한 동력보조장치는 주행과정에서 배터리가 방전되어 수시로 배터리의 충전작업을 수행해야 하는 문제점이 발생하였다.However, the conventional motor-type power assist device using electric energy causes a lot of inconvenience in the process of using it. That is, since the conventional power assist device using electric energy uses the electric energy charged in the battery, in order to use the bicycle, the battery must always be charged in advance. The battery was discharged and the battery had to be recharged frequently.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 관성회전체를 이용하여 무동력 및 정지 시에도 발전하여 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있으며, 탑승자의 페달운동을 이용한 수동주행과 속도조절부를 이용한 자동주행을 필요에 따라 선택하도록 하여 자전거의 이용에 편리함을 향상시킬 수 있도록 하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and by using an inertial rotating body, it is possible to prevent the battery from being discharged by power generation even when the vehicle is not powered or stopped, and the manual driving and speed control unit using the pedal movement of the occupant It is an object of the present invention to provide an electric bicycle using an inertial rotating body that can improve the convenience of using the bicycle by selecting the automatic driving according to the need.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전륜을 지지하는 전방 프레임부; 상기 전방 프레임부와 연결되며, 한 쌍의 후륜을 지지하는 후방 프레임부; 상기 한 쌍의 후륜과 연결되며, 상기 후륜이 회전 시 회전에너지를 발생시켜 발생된 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 관성회전체; 상기 전방 프레임부에 설치되며, 상기 한 쌍의 후륜을 회전시키는 구동력을 발생시키는 구동력 발생부; 상기 후방 프레임부에 설치되며, 상기 구동력 발생부와 체인에 의해 연결되어 회전하도록 제1체인기어를 구비하는 회전축; 상기 회전축과 상기 후륜에 형성된 연결축을 연결하며, 상기 구동력 발생부에서 발생된 구동력을 상기 연결축에 전달하는 동력전달부재; 상기 후방 프레임부에 설치되어 상기 관성회전체와 연결되며, 상기 관성회전체에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 배터리; 상기 배터리에 의해 축전된 전기에너지를 이용하여 상기 회전축을 구동시키는 전동기; 및 상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 전동기를 구동시키는 제어부를 포함하되, 상기 회전축의 양단에는 상기 동력전달부재가 연결되는 제2체인기어가 구비되고, 상기 제2체인기어는 상기 제1체인기어의 외측에 구비되며, 상기 연결축에는 상기 동력전달부재에 의해 상기 제2체인기어와 연결되는 장착기어가 구비되고, 상기 회전축의 일측에 상기 제1체인기어와 상기 제2체인기어의 사이에는 상기 전동기와 연결되는 연결기어가 구비되며, 상기 전동기에는 상기 연결기어를 회전시키는 회전기어가 구비되고, 상기 전동기의 출력의 제어는 사용자가 조절하는 것을 특징으로 하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a front frame portion for supporting the front wheel; a rear frame part connected to the front frame part and supporting a pair of rear wheels; an inertial rotating body connected to the pair of rear wheels, generating rotational energy when the rear wheels rotate, and converting the generated rotational energy into electrical energy; a driving force generating unit installed on the front frame unit and generating a driving force for rotating the pair of rear wheels; a rotation shaft installed on the rear frame part and having a first chain gear connected to the driving force generating part by a chain to rotate; a power transmission member connecting the rotating shaft and a connecting shaft formed in the rear wheel, and transmitting the driving force generated by the driving force generating unit to the connecting shaft; a battery installed in the rear frame unit and connected to the inertial rotating body to store electric energy generated by the inertial rotating body; an electric motor for driving the rotating shaft using the electric energy stored by the battery; and a control unit electrically connected to the battery and driving the electric motor, wherein a second chain gear to which the power transmission member is connected is provided at both ends of the rotation shaft, the second chain gear being the first chain gear a mounting gear connected to the second chain gear by the power transmission member is provided on the connecting shaft, and between the first chain gear and the second chain gear on one side of the rotation shaft, the Provided is an electric bicycle using an inertial rotating body, characterized in that a connecting gear connected to an electric motor is provided, the electric motor is provided with a rotating gear for rotating the connecting gear, and the control of the output of the electric motor is controlled by a user. .

본 발명에 따른 관성회전체를 이용한 전기 자전거는 상기 전방 프레임부에 설치되어 상기 제어부와 연결되며, 전원 인가 시 상기 전동기의 구동속도를 조절하는 속도조절부, 상기 전륜 및 후륜의 속도, 상기 구동력 발생부에서 발생되는 압력, 상기 전방 프레임부 및 후방 프레임부의 기울기를 측정하는 감지수단, 및 상기 전방 프레임부와 상기 후방 프레임부를 연결하는 틸팅장치를 더 포함할 수 있다.The electric bicycle using the inertia rotating body according to the present invention is installed in the front frame part and connected to the control unit, and a speed control unit for adjusting the driving speed of the electric motor when power is applied, the speed of the front and rear wheels, and the driving force is generated It may further include a sensing means for measuring the pressure generated in the unit, the inclination of the front frame part and the rear frame part, and a tilting device connecting the front frame part and the rear frame part.

본 발명에 따른 관성회전체를 이용한 전기 자전거에 있어서, 상기 전방 프레임부는 전방 프레임과, 상기 전방 프레임의 일측에 수직되게 결합되고 하부단에는 전륜이 장착되고 상부단에는 핸들이 설치되는 조향수단 지지프레임과, 상기 전방 프레임의 중앙부에서 수직되게 설치되며, 상부에는 안장이 설치되는 안장 지지프레임과, 상기 전방 프레임의 타측으로 연장되어 상기 틸팅장치와 연결되는 연결프레임을 포함할 수 있다.In the electric bicycle using the inertia rotating body according to the present invention, the front frame portion is vertically coupled to a front frame, one side of the front frame, a front wheel is mounted at the lower end, and a handle is installed at the upper end. and a saddle support frame installed vertically in the center of the front frame and having a saddle installed thereon, and a connection frame extending to the other side of the front frame and connected to the tilting device.

상기 조향수단 지지프레임은 전륜의 축을 지지하는 포크와, 상기 포크의 상측으로 연결되는 핸들 포스트와, 상기 핸들 포스트의 상측에서 수평하게 결합되는 핸들을 포함할 수 있다.The steering means support frame may include a fork supporting the shaft of the front wheel, a handle post connected to an upper side of the fork, and a handle horizontally coupled to the upper side of the handle post.

상기 후방 프레임부는 상기 후륜을 지지하는 후륜 지지프레임과, 상기 후륜 지지프레임과 연결되며, 상기 배터리, 전동기, 제어부를 하부에서 지지하는 후방 보조프레임을 포함할 수 있다.The rear frame unit may include a rear wheel support frame for supporting the rear wheel, and a rear auxiliary frame connected to the rear wheel support frame and supporting the battery, the electric motor, and the control unit from a lower portion.

상기 구동력 발생부는 상기 전방 프레임부를 관통되게 설치되는 크랭크축과,The driving force generating unit includes a crankshaft installed to penetrate through the front frame;

상기 크랭크축의 양측에 설치되는 페달과, 상기 크랭크축의 회전에 의해 회전하는 스프라켓을 포함할 수 있다.It may include pedals installed on both sides of the crankshaft, and sprockets that rotate by rotation of the crankshaft.

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상기 관성회전체는 원통형으로 내부에는 삽입홈이 형성되는 커버와, 상기 커버의 내측 둘레면에 복수개가 구비되는 제1자석과, 상기 삽입홈에 삽입되며 상기 연결축과 연결되어 상기 삽입홈의 내부에서 회전하는 고정판과, 상기 고정판의 둘레면에 복수개가 구비되는 제2자석을 포함할 수 있다.The inertia rotator has a cylindrical shape and a cover having an insertion groove formed therein, a first magnet provided with a plurality of first magnets on an inner circumferential surface of the cover, is inserted into the insertion groove and is connected to the connecting shaft, and is connected to the inside of the insertion groove It may include a fixed plate rotating in the second magnet, and a plurality of second magnets are provided on the circumferential surface of the fixed plate.

본 발명에 따른 관성회전체를 이용한 전기 자전거는 한 쌍의 후륜을 갖는 삼륜 자전거 구조를 채용함으로써 안정감을 향상시키고, 관성회전체를 이용하여 무동력 및 정지 시에도 발전하여 배터리가 방전되는 것을 방지할 수 있으며, 탑승자의 페달운동을 이용한 수동주행과 속도조절부를 이용한 자동주행을 필요에 따라 선택하도록 하여 자전거의 이용에 편리함을 향상시킬 수 있다.The electric bicycle using the inertial rotating body according to the present invention improves the stability by adopting a three-wheeled bicycle structure having a pair of rear wheels, and by using the inertial rotating body, it is possible to prevent the battery from being discharged by generating electricity even when there is no power or at a standstill. In addition, it is possible to improve the convenience of using the bicycle by selecting manual driving using the pedal movement of the rider and automatic driving using a speed control unit as needed.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 관성회전체를 이용한 전기 자전기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 구동력 발생부에 의해 회전축과 후륜이 회전하는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 관성회전체가 후륜의 축에 연결된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing an electric magnetron using an inertial rotating body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a state in which a rotating shaft and a rear wheel are rotated by a driving force generating unit in FIG. 1 .
FIG. 3 is a front view of FIG. 1 ;
4 is a view schematically showing a state in which the inertial rotating body is connected to the shaft of the rear wheel.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 관성회전체를 이용한 전기 자전기를 개략적으로 도시한 도면, 도 2는 도 1에 구동력 발생부에 의해 회전축과 후륜이 회전하는 상태를 개략적으로 도시한 도면, 도 3은 도 1의 정면도, 도 4는 관성회전체가 후륜의 축에 연결된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an electric magnetron using an inertial rotating body according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view of Figure 1, Figure 4 is a view schematically showing a state in which the inertia rotating body is connected to the shaft of the rear wheel.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 관성회전체를 이용한 전기 자전거(10)는, 전방 프레임부(110)와, 후방 프레임부(120)와, 관성회전체(130)와, 구동력 발생부(140)와, 회전축(150)과, 동력전달부재(160)와, 배터리(170)와, 전동기(180)와, 제어부(190)를 포함하고, 속도조절부(200), 감지수단(미도시) 및 틸팅장치(210)를 더 포함한다.Referring to the drawings, the electric bicycle 10 using an inertial rotating body according to an embodiment of the present invention includes a front frame unit 110 , a rear frame unit 120 , an inertial rotating body 130 , and driving force generation It includes a unit 140, a rotation shaft 150, a power transmission member 160, a battery 170, an electric motor 180, and a control unit 190, and a speed control unit 200, a sensing means ( Not shown) and a tilting device 210 is further included.

상기 전방 프레임부(110)는 전륜(R1)를 지지하며, 상기 전방 프레임부(110)는 전방프레임(111), 조향수단 지지프레임(112), 안장 지지프레임(113), 연결프레임(114)을 포함한다.The front frame part 110 supports the front wheel R1, and the front frame part 110 includes a front frame 111, a steering means support frame 112, a saddle support frame 113, and a connection frame 114. includes

상기 전방 프레임부(110)는 복수의 프레임이 결합된 구조를 가지며, 상기 조향수단 지지프레임(112)는 상기 전방프레임(111)의 일측에 수직되게 결합되고, 하부단에는 전륜(R1)이 장착되고, 상부단에는 핸들(112c)이 설치되며, 상기 조향수단 지지프레임(112)은 포크(112a), 핸들 포스트(112b), 핸들(112c)를 포함한다.The front frame part 110 has a structure in which a plurality of frames are coupled, the steering means support frame 112 is vertically coupled to one side of the front frame 111 , and a front wheel R1 is mounted at the lower end thereof. and a handle 112c is installed at the upper end thereof, and the steering means support frame 112 includes a fork 112a, a handle post 112b, and a handle 112c.

상기 포크(112a)는 상기 전륜(R1)의 축을 지지하고, 상기 핸들 포스트(112b)는 상기 포크(112a)의 상측과 연결되며, 상기 핸들 포스트(112b)의 상측에는 수평되게 핸들(112c)이 결합된다. 탑승자가 상기 조향수단 지지프레임(112)를 조작함으로써 전륜(R1)의 방향을 조작하게 된다.The fork 112a supports the shaft of the front wheel R1, the handle post 112b is connected to the upper side of the fork 112a, and the handle 112c is horizontally disposed on the upper side of the handle post 112b. are combined The occupant manipulates the direction of the front wheel R1 by manipulating the steering means support frame 112 .

상기 안장 지지프레임(113)은 상기 전방 프레임(111)의 중앙부에서 수직되게 설치되며, 상기 안장 지지프레임(113)의 상부에는 탑승자가 안착하는 안착(113a)이 설치된다.The saddle support frame 113 is vertically installed in the central portion of the front frame 111 , and a seating 113a on which the occupant is seated is installed on the upper portion of the saddle support frame 113 .

상기 전방 프레임(111)의 타측으로는 연결프레임(114)이 연장되며, 상기 연결프레임(114)은 후술되는 틸팅장치(210)와 연결되는 것이 바람직하다. 상기 연결프레임(114)이 틸팅장치(210)와 연결됨으로써 상기 전방 프레임부(110)가 후방 프레임부(120)와 연결되게 된다.A connection frame 114 extends to the other side of the front frame 111 , and the connection frame 114 is preferably connected to a tilting device 210 to be described later. As the connection frame 114 is connected to the tilting device 210 , the front frame part 110 is connected to the rear frame part 120 .

상기 전방 프레임부(110)는 후방 프레임부(120)와 연결되며, 상기 후방 프레임부(120)는 한 쌍의 후륜(R2)를 지지하는 역할을 한다. 상기 후륜 프레임부(120)는 후륜 지지프레임(122)과, 후방 보조프레임(124)을 포함한다.The front frame part 110 is connected to the rear frame part 120 , and the rear frame part 120 serves to support a pair of rear wheels R2 . The rear wheel frame unit 120 includes a rear wheel support frame 122 and a rear auxiliary frame 124 .

상기 후륜 지지프레임(122)는 한 쌍의 후륜(R2)을 지지하는 역할을 하고, 상기 후방 보조프레임(124)은 상기 후륜 지지프레임(122)와 연결되어 후술되는 배터리(170), 전동기(180), 제어부(190)를 하부에서 지지하는 역할을 한다.The rear wheel support frame 122 serves to support a pair of rear wheels R2 , and the rear auxiliary frame 124 is connected to the rear wheel support frame 122 to provide a battery 170 and an electric motor 180 to be described later. ), serves to support the control unit 190 from the bottom.

상기 후륜 지지프레임(122)에 의해 지지되는 한 쌍의 후륜(R2)은 관성회전체(130)와 연결되며, 상기 관성회전체(130)는 상기 후륜(R2)이 회전 시 회전에너지를 발생시켜 발생된 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 역할을 한다.A pair of rear wheels R2 supported by the rear wheel support frame 122 is connected to the inertial rotating body 130, and the inertial rotating body 130 generates rotational energy when the rear wheel R2 rotates. It converts the generated rotational energy into electrical energy.

상기 관성회전체(130)는 커버(132)와, 제1자석(134)와, 고정판(136)과, 제2자석(138)을 포함한다. 상기 커버(132)는 원통형으로 내부에는 삽입홈(132a)이 형성되며, 상기 삽입홈(132a)이 형성된 상기 커버(132)의 내측 둘레면에 복수개의 제1자석(134)이 구비된다. 상기 삽입홈(132a)에는 고정판(136)이 삽입되며 상기 고정판(136)은 상기 후륜(R2)과 연결되는 연결축(S)과 연결되어 상기 연결축(S)이 회전하는 방향으로 회전하게 된다. 상기 고정판(136)의 둘레면에 제2자석(138)이 구비되며, 제1자석(134)와 제2자석(138)에 의해 전기에너지가 발생되게 되며, 발생된 전기에너지는 후술되는 배터리(170)에 축전되게 된다.The inertia rotating body 130 includes a cover 132 , a first magnet 134 , a fixing plate 136 , and a second magnet 138 . The cover 132 has a cylindrical shape and an insertion groove 132a is formed therein, and a plurality of first magnets 134 are provided on an inner circumferential surface of the cover 132 in which the insertion groove 132a is formed. A fixing plate 136 is inserted into the insertion groove 132a, and the fixing plate 136 is connected to the connecting shaft S connected to the rear wheel R2 and rotated in the direction in which the connecting shaft S rotates. . A second magnet 138 is provided on the circumferential surface of the fixing plate 136, and electric energy is generated by the first magnet 134 and the second magnet 138, and the generated electric energy is a battery ( 170) is condensed.

상기 전방 프레임부(110)에는 구동력 발생부(140)가 설치되며, 상기 구동력 발생부(140)는 한 쌍의 상기 후륜(R2)를 회전시키는 구동력을 발생시키는 역할을 한다.A driving force generating unit 140 is installed in the front frame unit 110 , and the driving force generating unit 140 serves to generate a driving force for rotating the pair of rear wheels R2 .

상기 구동력 발생부(140)는 크랭크축(142)과, 페달(144)과, 스프라켓(146)을 포함한다. 상기 크랭크축(142)는 상기 전방 프레임부(110)를 관통되게 설치되는데, 바람직하게는 상기 전방 프레임부(110)의 전방 프레임(111)을 관통되게 설치되는 것이 바람직하다.The driving force generating unit 140 includes a crankshaft 142 , a pedal 144 , and a sprocket 146 . The crankshaft 142 is installed to pass through the front frame part 110 , and is preferably installed to pass through the front frame 111 of the front frame part 110 .

상기 크랭크축(142)의 양단에는 페달(144)이 설치되며, 탑승자가 페달(144)를 회전시킴으로써 상기 크랭크축(142)가 회전하게 된다. 상기 크랭크축(142)에는 스프라켓(146)이 설치되며, 탑승자가 상기 페달(144)을 회전시키면 상기 크랭크축(142)가 회전하게 되고, 상기 크랭크축(142)이 회전함으로 인하여 상기 스프라켓(146)이 회전하게 된다. Pedals 144 are installed at both ends of the crankshaft 142 , and the crankshaft 142 rotates when the rider rotates the pedals 144 . A sprocket 146 is installed on the crankshaft 142, and when a passenger rotates the pedal 144, the crankshaft 142 rotates. As the crankshaft 142 rotates, the sprocket 146 ) will rotate.

상기 후방 프레임부(120)에는 회전축(150)이 설치되며, 상기 회전축(150)은 상기 구동력 발생부(140)의 스프라켓(146)과 연결되어 상기 스프라켓(146)의 회전방향으로 회전하게 된다.A rotating shaft 150 is installed on the rear frame unit 120 , and the rotating shaft 150 is connected to the sprocket 146 of the driving force generating unit 140 to rotate in the rotational direction of the sprocket 146 .

상기 회전축(150)에는 제1체인기어(152)가 구비되며, 상기 제1체인기어(152)와 상기 스프라켓(146)에 체인(C)이 연결됨으로써 상기 스프라켓(146)의 회전방향과 동일하게 상기 회전축(150)이 회전하게 되며, 상기 회전축(150)은 상기 후방 프레임부(120)에 부착된 별도의 부착부재(미도시)를 관통되게 설치되는 것이 바람직하다.A first chain gear 152 is provided on the rotation shaft 150 , and the chain C is connected to the first chain gear 152 and the sprocket 146 in the same direction as the rotation direction of the sprocket 146 . The rotation shaft 150 is rotated, and the rotation shaft 150 is preferably installed to pass through a separate attachment member (not shown) attached to the rear frame part 120 .

상기 회전축(150)의 양단에는 제2체인기어(154)가 구비되며, 상기 제2체인기어(154)는 상기 후륜(R2)의 연결축(S)에 형성되는 장착기어(G)와 동력전달부재(160)에 의해 연결된다. 상기 회전축(150)과 상기 후륜(R2)의 연결축(S)이 동력전달부재(160)에 의해 연결됨으로써 상기 회전축(150)의 회전방향으로 한 쌍의 후륜(R2)이 회전하게 된다. 상기 동력전달부재(160)는 일반적인 체인이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 구동력 발생부(140)의 스프라켓(146)과 상기 회전축(150)의 제1체인기어(152)가 체인(C)에 의해 연결되고, 상기 회전축(150)의 제2체인기어(154)와 상기 후륜(R2)의 연결축(S)에 형성되는 장착기어(G)가 동력전달부재(160)에 의해 연결됨으로써 상기 구동력 발생부(140)의 구동력에 의해 한 쌍의 후륜(R2)이 회전하게 된다.A second chain gear 154 is provided at both ends of the rotating shaft 150, and the second chain gear 154 transmits power to a mounting gear G formed on the connecting shaft S of the rear wheel R2. It is connected by a member 160 . The rotation shaft 150 and the connecting shaft S of the rear wheel R2 are connected by a power transmission member 160 so that a pair of rear wheels R2 rotates in the rotation direction of the rotation shaft 150 . It is preferable that a general chain is used for the power transmission member 160 . The sprocket 146 of the driving force generating unit 140 and the first chain gear 152 of the rotating shaft 150 are connected by a chain C, and the second chain gear 154 of the rotating shaft 150 and Since the mounting gear G formed on the connecting shaft S of the rear wheel R2 is connected by the power transmission member 160 , the pair of rear wheels R2 is rotated by the driving force of the driving force generating unit 140 . will do

상기 후방 프레임부(120)에는 배터리(170)와 전동기(180) 및 제어부(190)가 설치된다. 상기 배터리(170)는 상기 후방 프레임부(120)의 후륜 지지프레임(124)에 설치되어 상기 관성회전체(130)와 연결되며, 상기 관성회전체(130)에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 역할을 하는 것으로, 상기 배터리(170)는 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.A battery 170 , an electric motor 180 , and a control unit 190 are installed in the rear frame unit 120 . The battery 170 is installed on the rear wheel support frame 124 of the rear frame part 120 and is connected to the inertial rotation body 130 , and serves to store electric energy generated by the inertial rotation body 130 . , the battery 170 is general and a detailed description thereof will be omitted.

상기 전동기(180)는 상기 배터리(170)에 의해 축전된 전기에너지를 이용하여 상기 회전축(150)을 구동시키는 역할을 하며, 상기 회전축(150)에는 상기 전동기(180)와 연결되는 연결기어(156)가 구비되고, 상기 전동기(180)에는 상기 연결기어(156)와 치합되어 상기 회전축(150)을 회전시키는 회전기어(182)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 회전축(150)이 상기 전동기(180)에 의해 회전함으로 인하여 탑승자의 페달운동을 이용한 수동주행과 상기 전동기(180)를 이용한 자동주행을 필요에 따라 선택할 수 있게 된다.The electric motor 180 serves to drive the rotating shaft 150 using the electric energy stored by the battery 170 , and the rotating shaft 150 has a connection gear 156 connected to the electric motor 180 . ) is provided, and the motor 180 is preferably provided with a rotation gear 182 meshing with the connection gear 156 to rotate the rotation shaft 150 . Since the rotating shaft 150 is rotated by the electric motor 180, manual driving using the pedal motion of the occupant and automatic driving using the electric motor 180 can be selected as needed.

상기 배터리(170)는 상기 제어부(190)와 전기적으로 연결되며, 상기 제어부(190)는 상기 전동기(180)를 구동시키는 역할을 하며, 상기 제어부(190)는 속도조절부(200)와 연결된다. 상기 속도조절부(200)는 상기 전방 프레임부(110)의 핸들(112c)에 설치되며, 전원 인가 시 상기 전동기(180)의 구동 및 구동속도를 조절하는 역할을 한다. 탑승자가 필요에 따라 상기 속도조절부(200)를 조작함으로 인하여 상기 전동기(180)가 구동되고, 상기 전동기(180)가 구동함으로써 탑승자의 인력이 아닌 상기 전동기(180)의 구동력에 의해 후륜(R2)이 회전하게 된다.The battery 170 is electrically connected to the control unit 190 , the control unit 190 serves to drive the electric motor 180 , and the control unit 190 is connected to the speed control unit 200 . . The speed control unit 200 is installed on the handle 112c of the front frame unit 110, and serves to control the driving and driving speed of the electric motor 180 when power is applied. The electric motor 180 is driven by the occupant's operation of the speed adjusting unit 200 as needed, and the rear wheel R2 is driven by the driving force of the electric motor 180 rather than the occupant's manpower because the electric motor 180 is driven. ) will rotate.

상기 전륜(R1)과 후륜(R2), 상기 구동력 발생부(140) 및 상기 전방 프레임부(110)과 후방 프레임부(120)에는 감지수단(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 감지수단(미도시)으로는 상기 전륜(R1)과 후륜(R2)의 속도를 측정하는 속도 측정 센서(미도시), 상기 페달(144)에 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서(미도시), 상기 전방 프레임부(110)과 후방 프레임부(120)의 전후방향 기울기 값과 좌우 방향 기울기 값을 측정하는 기울기 센서(미도시)를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 감지수단(미도시)은 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The front wheel R1 and the rear wheel R2, the driving force generating unit 140, and the front frame unit 110 and the rear frame unit 120 are preferably provided with sensing means (not shown). As the detection means (not shown), a speed sensor (not shown) for measuring the speeds of the front wheels (R1) and the rear wheels (R2), and a pressure sensor (not shown) for measuring the pressure applied to the pedal 144 , it is preferable to include a tilt sensor (not shown) for measuring the front and rear inclination values and the left and right inclination values of the front frame part 110 and the rear frame part 120, and the sensing means (not shown) is a general Therefore, a detailed description thereof will be omitted.

상기 전방 프레임부(110)와 상기 후방 프레임부(120)는 틸팅장치(210)에 이해 연결되며, 상기 틸팅장치(210)는 상기 전방 프레임부(110)와 상기 후방 프레임부(120)가 경사진 지면을 주행하는 경우 전륜(R1) 또는 후륜(R2)의 지면에 대한 기울어짐이 자유롭게 발생되도록 하여 전복의 위험성을 방지하여 주행 안전성을 향상시키고, 주행 편의성을 보다 향상시키는 역할을 한다. 상기 틸팅장치(210) 역시 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The front frame part 110 and the rear frame part 120 are connected to a tilting device 210 , and the tilting device 210 includes the front frame part 110 and the rear frame part 120 . When driving on the photographic ground, the front wheel (R1) or the rear wheel (R2) is inclined to the ground freely to prevent the risk of overturning, thereby improving driving safety and further improving driving convenience. The tilting device 210 is also general and a detailed description thereof will be omitted.

따라서, 한 쌍의 후륜(R2)을 갖는 삼륜 자전거 구조를 채용함으로써 안정감을 향상시키고, 관성회전체(130)를 이용하여 무동력 및 정지 시에도 발전하여 배터리(170)가 방전되는 것을 방지할 수 있으며, 탑승자의 페달운동을 이용한 수동주행과 속도조절부(200) 및 전동기(180)를 이용한 자동주행을 필요에 따라 선택하도록 하여 자전거의 이용에 편리함을 향상시킬 수 있다.
Therefore, by adopting a three-wheeled bicycle structure having a pair of rear wheels (R2), the stability is improved, and the inertia rotating body 130 is used to prevent the battery 170 from being discharged by power generation even when the vehicle is not powered and stopped. , it is possible to improve the convenience of using the bicycle by selecting manual driving using the pedal motion of the rider and automatic driving using the speed control unit 200 and the electric motor 180 as needed.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is only exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 관성회전체를 이용한 전기 자전거 110 : 전방 프레임부
120 : 후방 프레임부 130 : 관성회전체
140 : 구동력 발생부 150 : 회전축
160 : 동력전달부재 170 : 배터리
180 : 전동기 190 : 제어부
200 : 속도조절부 210 : 틸팅장치10: electric bicycle using inertia rotating body 110: front frame part
120: rear frame 130: inertia rotating body
140: driving force generating unit 150: rotating shaft
160: power transmission member 170: battery
180: electric motor 190: control unit
200: speed control unit 210: tilting device

Claims (10)

전륜을 지지하는 전방 프레임부;
상기 전방 프레임부와 연결되며, 한 쌍의 후륜을 지지하는 후방 프레임부;
상기 한 쌍의 후륜과 연결되며, 상기 후륜이 회전 시 회전에너지를 발생시켜 발생된 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 관성회전체;
상기 전방 프레임부에 설치되며, 상기 한 쌍의 후륜을 회전시키는 구동력을 발생시키는 구동력 발생부;
상기 후방 프레임부에 설치되며, 상기 구동력 발생부와 체인에 의해 연결되어 회전하도록 제1체인기어를 구비하는 회전축;
상기 회전축과 상기 후륜에 형성된 연결축을 연결하며, 상기 구동력 발생부에서 발생된 구동력을 상기 연결축에 전달하는 동력전달부재;
상기 후방 프레임부에 설치되어 상기 관성회전체와 연결되며, 상기 관성회전체에서 발생된 전기에너지를 축전시키는 배터리;
상기 배터리에 의해 축전된 전기에너지를 이용하여 상기 회전축을 구동시키는 전동기; 및
상기 배터리와 전기적으로 연결되며, 상기 전동기를 구동시키는 제어부를 포함하되,
상기 회전축의 양단에는 상기 동력전달부재가 연결되는 제2체인기어가 구비되고, 상기 제2체인기어는 상기 제1체인기어의 외측에 구비되며, 상기 연결축에는 상기 동력전달부재에 의해 상기 제2체인기어와 연결되는 장착기어가 구비되고,
상기 회전축의 일측에 상기 제1체인기어와 상기 제2체인기어의 사이에는 상기 전동기와 연결되는 연결기어가 구비되며, 상기 전동기에는 상기 연결기어를 회전시키는 회전기어가 구비되고, 상기 전동기의 출력의 제어는 사용자가 조절하는 것을 특징으로 하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
a front frame portion supporting the front wheel;
a rear frame part connected to the front frame part and supporting a pair of rear wheels;
an inertial rotating body connected to the pair of rear wheels, generating rotational energy when the rear wheels rotate, and converting the generated rotational energy into electrical energy;
a driving force generating unit installed on the front frame unit and generating a driving force for rotating the pair of rear wheels;
a rotation shaft installed on the rear frame part and having a first chain gear connected to the driving force generating part by a chain to rotate;
a power transmission member connecting the rotating shaft and a connecting shaft formed in the rear wheel, and transmitting the driving force generated by the driving force generating unit to the connecting shaft;
a battery installed in the rear frame unit and connected to the inertial rotating body to store electric energy generated by the inertial rotating body;
an electric motor for driving the rotating shaft using the electric energy stored by the battery; and
A control unit electrically connected to the battery and driving the electric motor,
A second chain gear to which the power transmitting member is connected is provided at both ends of the rotation shaft, the second chain gear is provided outside the first chain gear, and the second chain gear is provided on the connecting shaft by the power transmitting member A mounting gear connected to the chain gear is provided;
A connecting gear connected to the electric motor is provided between the first chain gear and the second chain gear on one side of the rotating shaft, and the electric motor is provided with a rotating gear for rotating the connecting gear, the output of the electric motor The electric bicycle using an inertial rotating body, characterized in that the control is adjusted by the user.
 청구항 1에 있어서,
상기 전방 프레임부에 설치되어 상기 제어부와 연결되며, 전원 인가 시 상기 전동기의 구동속도를 조절하는 속도조절부를 더 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
The method according to claim 1,
The electric bicycle using an inertial rotating body installed in the front frame part and connected to the control unit, further comprising a speed control unit for adjusting the driving speed of the electric motor when power is applied.
 청구항 2에 있어서,
상기 전륜 및 후륜의 속도, 상기 구동력 발생부에서 발생되는 압력, 상기 전방 프레임부 및 후방 프레임부의 기울기를 측정하는 감지수단, 및
상기 전방 프레임부와 상기 후방 프레임부를 연결하는 틸팅장치를 더 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
3. The method according to claim 2,
Sensing means for measuring the speed of the front and rear wheels, the pressure generated by the driving force generating unit, and the inclination of the front frame and the rear frame; and
The electric bicycle using an inertial rotating body further comprising a tilting device connecting the front frame part and the rear frame part.
 청구항 3에 있어서,
상기 전방 프레임부는
전방 프레임과,
상기 전방 프레임의 일측에 수직되게 결합되고 하부단에는 전륜이 장착되고 상부단에는 핸들이 설치되는 조향수단 지지프레임과,
상기 전방 프레임의 중앙부에서 수직되게 설치되며, 상부에는 안장이 설치되는 안장 지지프레임과,
상기 전방 프레임의 타측으로 연장되어 상기 틸팅장치와 연결되는 연결프레임을 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
4. The method according to claim 3,
the front frame
front frame,
A steering means support frame that is vertically coupled to one side of the front frame, a front wheel is mounted on a lower end, and a handle is installed on an upper end;
A saddle support frame installed vertically in the center of the front frame and having a saddle installed on the upper part;
An electric bicycle using an inertial rotating body extending to the other side of the front frame and including a connection frame connected to the tilting device.
 청구항 4에 있어서,
상기 조향수단 지지프레임은,
전륜의 축을 지지하는 포크와,
상기 포크의 상측으로 연결되는 핸들 포스트와,
상기 핸들 포스트의 상측에서 수평하게 결합되는 핸들을 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
5. The method according to claim 4,
The steering means support frame,
a fork supporting the axle of the front wheel;
a handle post connected to an upper side of the fork;
An electric bicycle using an inertial rotating body including a handle horizontally coupled to an upper side of the handle post.
 청구항 1에 있어서,
상기 후방 프레임부는,
상기 후륜을 지지하는 후륜 지지프레임과,
상기 후륜 지지프레임과 연결되며, 상기 배터리, 전동기, 제어부를 하부에서 지지하는 후방 보조프레임을 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
The method according to claim 1,
The rear frame portion,
a rear wheel support frame for supporting the rear wheel;
An electric bicycle using an inertial rotating body connected to the rear wheel support frame and including a rear auxiliary frame for supporting the battery, the electric motor, and the control unit from the lower part.
 청구항 1에 있어서,
상기 구동력 발생부는,
상기 전방 프레임부를 관통되게 설치되는 크랭크축과,
상기 크랭크축의 양측에 설치되는 페달과,
상기 크랭크축의 회전에 의해 회전하는 스프라켓을 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
The method according to claim 1,
The driving force generating unit,
a crankshaft installed through the front frame part;
and pedals installed on both sides of the crankshaft;
An electric bicycle using an inertial rotating body including a sprocket that rotates by rotation of the crankshaft.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 관성회전체는,
원통형으로 내부에는 삽입홈이 형성되는 커버와,
상기 커버의 내측 둘레면에 복수개가 구비되는 제1자석과,
상기 삽입홈에 삽입되며 상기 연결축과 연결되어 상기 삽입홈의 내부에서 회전하는 고정판과,
상기 고정판의 둘레면에 구비되는 제2자석을 포함하는 관성회전체를 이용한 전기 자전거.
The method according to claim 1,
The inertial rotating body,
A cover having a cylindrical shape and an insertion groove formed therein;
a first magnet provided in plurality on the inner circumferential surface of the cover;
a fixing plate inserted into the insertion groove and connected to the connection shaft to rotate inside the insertion groove;
An electric bicycle using an inertial rotating body including a second magnet provided on a circumferential surface of the fixed plate.
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