KR200380269Y1 - 전동자전차의 동력장치 - Google Patents

Abstract

모터 및 구름방식에 의한 동력의 제공방식을 자동절환시키고 사용상의 어려움이 없고 편리하며 제조 비용을 감소시킬 수 있는 전동자전차의 동력장치를 제공하는 것이다. 모터, 동력교환장치 및 페달크랭크로 이루어지고 모터의 축심은 중공관으로 이루어지고 축심의 동력교환장치 설치측에 치차를 설치하고 동력교환장치는 유성기어, 클러치 및 스프라켓 덮개를 포함하고 모터의 축심을 유성기어 내부의 치차에 결합하고 유성기어의 편측에 클러치를 설치함과 동시에 축심 중앙에 페달크랭크와 스프라켓 덮개의 접합부분에 접합덮개를 설치하고 접합덮개 내부에 원웨이 베어링을 설치하며 접합덮개의 일단을 외부덮개 내로 감입시켜 접합 덮개 마다의 일단을 스프라켓 덮개 내로 고정하며 스프라켓 덮개 외측에 다수의 스프라켓을 설치하여 자전차의 변속기와 상호 연결하는 동력을 제공하는 것이다.

Description

전동자전차의 동력장치{ELECTRIC BICYCLE POWER STRUCTURE}

본 고안은 전동자전차의 동력장치에 관한 것으로 상세하게는 모터, 동력교환장치 및 페달크랭크로 이루어지는 전동자전차의 동력장치에 있어서 모터 또는 구름 방식으로 전동자전차에 동력을 공급하고 또한 동력교환장치가 자동적으로 동력방식을 절환하여 사용상의 어려움을 덜고 편리함이 증대된 전동자전차의 동력장치에 관한 것이다.

현대사회에 있어서 환경보호 의식이 높아가고 환경오염을 회피하기 위한 일반적으로 제2의 교통수단으로서 자전자 또는 전동자전차가 보행과 쇼핑을 위한 교통수단으로 이용되고 있다. 자전차 또는 전동자전차는 환경오염을 발생시키지 않으면서 현대인의 운동부족의 문제를 해결할 수 있는 것이다. 본 명세서에서는 전동자전차를 중점으로 다루고 있지만 종래 일반적으로 사용되고 있는 전동자전차는 대부분이 자전차 상부에 전동모터를 설치하고 전지로 전동모터에 전력을 제공하고 벨트로 앞 바퀴 또는 뒤 바퀴를 움직여 전진하도록 동력을 얻는 것이다. 구름방식은 일반적으로 체인을 회전시켜 스프라켓을 움직이는 동력을 제공하는 것이다.

그러나 상술한 전동자전차는 전지를 사용하는 방식 또는 구르는 방식의 어느 방식으로도 전동자전차에 전진 또는 후퇴의 동력을 제공하는가에 관하여 장치를 절환시킬 필요가 있고 사용시는 동일 시각에 단일방식으로 동력을 제공하여야 하기 때문에 사용상 불편함이 있고 또한 별도의 절환장치와 벨트 등의 부품을 부가해야 하는 필요성이 있고 더불어 불필요한 제조비용이 증가된다.

본 고안은 특히 인력구동과 모터에 동일한 축심을 채용하고 회전시에 상호적으로 영향받지 않은 동력구조을 설계하고 동시에 모터와 구름방식으로 동력을 제공하거나 또는 직접 모터로부터 제공 또는 구름방식에 의한 제공의 단일방식으로서의 전동자전차에 전진의 동력을 제공하는 것이 가능하다. 또한 동력교환장치에 의한 인력구동 또는 모터속도 중의 어느 쪽을 출력구동을 보다 크게 하는 것을 결정하여 보조동력의 우선도를 조정하는 것을 할 수 있고 사용상에 어려움이 없고 편리하다. 또한 자전차 차체의 설계를 변경하는 필요가 없고 사용하는 부품수를 감소할 수 있으며 효과적으로 제조 비용을 절감할 수 있는 전동 자전차의 동력장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 종래 기술에 의한 자전차구조의 단점을 해결하기 위한 것으로 본 고안은 매우 새로운 전동자전차의 동력장치의 설계를 제공하는 것이다.

본 고안의 주된 목적은 전동자전차에 이용되고 있는 동력장치에 있어서 모터 및 구름방식에 의한 동력의 제공방식을 자동절환시키고 사용함에 편리하고 절환에 어려움이 없고 제조비용을 감소할 수 있는 전동자전차의 동력장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 전동자전차의 동력장치는 모터, 동력교환장치 및 페달크랭크로 이루어지고 상기 모터의 축심은 중공관으로서 축심의 동력교환장치설치측의 적절한 위치에 치차를 설치한다. 상기 동력교환장치는 유성기어, 클러치 및 스프라켓 덮개 등을 포함하여 이루어지고 부가하여 상기 모터의 축심을 유성기어 내부치차에 연결하고 또한 유성기어의 편측으로 클러치를 설치한다. 또한 축심 중안에 페달 크랭크의 중심축을 축지하고 상기 중심축의 양단에 페달크랭크 덮개를 각각 설치하고 두개의 덮개 내부에 각각 축수를 설치하고 덮개를 축심의 외측에 덮어지도록 설치한다. 상기 편측의 페달크랭크와 스프라켓 덮개의 적합한 위치에 접합덮개를 설치하고 상기 접합 덮개 내부에 원웨이베어링을 설치하여 상기 접합 덮개의 일단을 페달크랭크의 덮개 내부 감입하고 상기 접합 덮개 마다의 일단을 스프라켓 덮개 내에 고정함과 동시에 상기 스프라켓 덮개 외측에 다수의 스프라켓을 설치하고 자전차의 변속 시스템과 상호 연결하여 동력을 전달한다.

상술한 구조에 의해 사용시에는 모터방식의 회전속도가 구름방식의 회전속도 보다 크고 모터의 동력은 구름방식의 동력보다 큰 경우 모터의 축심은 회전에너지를 유성기어로 입력하고 회전속도를 낮추어 회전시의 토크를 증사시키고 유성기어 전단을 직접 클러치에 연결하고 클러치와 스프라켓 덮개를 밀착시킨 후 스프라켓 덮개 외측의 스프라켓 을 회전시키고 상기 과정에 의해 편측의 페달크랭크와 스프라켓 덮개의 접합 부분에 원웨이 베어링이 설치되어 모터 동력이 구름 동력 보다 큰 경우는 구름을 공회전시켜 동력을 제공하지 않도록 하고 구름방식의 동력이 모터의 동력 보다 클 때 페달크랭크와 스프라켓 덮개의 접합 위치에 위치하는 원웨이 스프라켓이 구름방식의 동력을 스프라켓 덮개로 입력하고 스프라켓 덮개 내의 클러치를 중심으로 향해 모이도록 모터가 출력하는 동력이 스프라켓 덮개 상부로 전달되지 않고 동력을 제공하지 않도록 또한 페달크랭크의 중심축이 원웨이 베어링을 움직이는 동력을 스프라켓 덮개 상부에 전달하고 또한 스프라켓이 체인을 움직여 휠을 회전시켜 동력의 자동절환하는 목적이 이루어진다.

이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 고안의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 고안의 전동자전차의 동력장치는 주로 모터(1), 동력교환장치(20) 및 페달크랭크(30)로 이루어지고 상기 모터(10)는 상기 축심(11)이 중공관으로 이루어지고 상기 축심(11)의 동력교환장치 설치측의 적절한 위치에 치차(11a)를 설치한다.

상기 동력교환장치(20)는 도3a 및 도3b 에 도시된 것과 같이 유성기어(21), 클러치(22) 및 스프라켓 덮개(23) 등으로 이루어지고 동력교환장치(20)는 모터(10)의 편측에 설치되고 모터(10)의 축심(11) 상부에 설치된 치차(11a)는 유성기어(21)의 중심에 축지된 유성기어(21) 내부와 상호연결된다. 상기 유성기어(21)의 스프라켓 덮개(23) 설치측에 중심치차(21a)를 돌출한 상태로 설치되고 상기 중심치차(21a)는 클러치(22)의 중심으로 축지된다. 상기 클러치(22)는 상기 스프라켓 덮개(23)의 중심에 설치되고 삼각 고정편(22a), 세개의 유성치차(22b)와 공축의 클러치편(22c)에 의해 구성되고 클러치편(22c)은 유성치차(22b)와 일체로 성형되어 제조되는 것이 바람직하다. 상기 클러치(22)의 클러치편(22c)와 스프라켓 덮개(23) 내측을 마주시키고 스프라켓 덮개(23)의 외측으로 다수의 스프라켓(23a)을 설치하고 상기 스프라켓(23a)을 본래의 자전차의 변속시스템과 상호적으로 연결하여 변속기능에는 영향이 없이 서로 다른 동력원을 제공한다.

페달크랭크(30)는 중심축(31), 양측의 외부덮개(32) 및 접합 덮개(33)로부터 구성되고 중심축(31)을 상기 모터(10)의 축심(11)의 중심에 축지하고 상기 외부덮개(32) 내부에 볼베어링(32a)을 설치하여 모터(10) 축심(11)의 양단이 볼베어링(32a)내에 각각 고정되고 페달크랭크(30)의 중심축(31)을 축심(11)에 접촉되지 않게 내부로 천통(穿通)하고 편측의 페달크랭크(30)와 스프라켓 덮개(23)의 접합 부분에 접합덮개(33)를 설치하고 접합덮개(33) 내에 원웨이 베어링(33a)을 설치함과 동시에 접합 덮개(33)의 일단을 페달크랭크(30)의 외부 덮개(32) 내에 감입하고 상기 접합덮개(33)의 마다의 일단을 스프라켓 덮개(23) 내에 고정한다.

상술한 구조에 있어서 도3b, 도4a 및 도4b 에 도시된 바와 같이 상기 클러치(22)는 상기 스프라켓 덮개(23)의 중심에 설치되고 상기 클러치(22)는 삼각 고정편(22a), 유성치차(22b) 및 유성치차(22b) 공축의 클러치편(22c)으로부터 구성되고 유성기어(21)의 중심치차(21a)를 상기 삼각고정편(22a)의 중심공(22a1)으로 천통하도록 설치하고 중심치차(21a)는 동시에 세개의 유성치차(22b)가 시계방향으로 회전하고 클러치편(22c)를 시계방향으로 회전시켜 열린 상태로 되고 스프라켓 덮개(23)를 움직이는 동력을 발생시킨다. 반대로 상기 스프라켓 덮개(23)의 회전속도가 내부의 중심치차(21a)의 회전속도 보다 빠를때 클러치편(22c)이 반시계방향으로 회전하여 중앙방향으로 모아지고 유성치차(22b)를 반시계방향으로 회전시켜 중심치차(21a)를 시계방향으로 회전시켜 동력이 스프라켓 덮개(23)로 상부로 전달되지 않도록 한다.

상술한 바와 같이 본 고안의 전도자전차의 회전장치는 본 고안의 동력변화장치를 설치하여 본래의 자전차의 차체설계를 그대로 이용할 수 있고 사용함에 어려움이 없으며 편리성이 향샹될 수 있고 상기 구조상의 개량에 의한 본래의 자전차의 구조를 크게 변경할 필요가 없고 제조비용을 억제할 수 있다.

본 고안의 자동절환이 가능한 동력장치에 의하면 사용할 때 용이하고 펀리성이 향상됨과 동시에 상술한 방식으로 제조하면 본래의 자전차에서 사용되고 있는 변속시스템을 그대로 이용하고 보다 많고 이질의 동력을 제공하기 때문에 부품수를 적게할 수 있고 본 고안의 동력장치를 자전차차체에 장착할 때의 체적을 대폭적으로 감소하고 자전차 차체의 차체설계를 크게 변화하는 것이 필요하지 않고 효과적을 제조비용을 억제하는 것이 가능하다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 고안의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도1은 본 고안에 의한 전동자전차의 동력장치의 입체분해도이고,

도2는 본 고안에 의한 전동자전차의 동력장치의 측면단면도이고,

도3a는 본 고안에 의한 동력교환장치의 입체분해도이고,

도3b는 본 고안의 클러치의 평면도이고,

도4a는 본 고안의 클러치의 작동상태를 도시하는 제1평면도이고,

도4b는 본 고안의 클러치의 작동상태를 도시하는 제2평면도이다.

[도면부호의 설명]

10 ... 모터 11 ... 축심

11a ... 치차 20 ... 동력교환장치

21 ... 유성기어 22 ... 클러치

23 ... 스프라켓 덮개 21a ... 추축치차

22a1 ... 중심공 22b ... 유성치차

22c ... 클러치편 23a ... 스프라켓

30 ... 페달크랭크 31 ... 중심축

32 ... 외부덮개 33 ... 접합덮개

32a ... 볼베어링 33a ... 원웨이베어링

Claims (4)

1. 모터, 동력교환장치 및 페달 크랭크로 이루어지고 상기 모터 또는 페달로써 전동자전차에 보조력을 발생시켜 동력의 제공방식을 자동절환할 수 있는 전동자전차의 동력장치에 있어서,

   상기 모터는 축심이 중공관으로 이루어지고 상기 축심의 동력교환장치 설치측의 적절한 위치에 치차가 구비되며 상기 전력교환장치는 유성기어, 클러치 및 스프라켓 덮개 등으로 이루어지고 상기 동력교환장치를 상기 모터의 편측에 설치하고 부가하여 상기 모터 축심상에 설치된 상기 치차를 상기 유성기어의 중심에 축지하고 상기 유성기어 내부와 상호적으로 연결시켜 상기 유성기어의 상기 스프라켓 덮개설치측에 중심치차를 돌출한 상태로 설치하여 상기 중심치차를 상기 클러치의 중심에 축지하고 부가하여 상기 스프라켓 덮개의 외측에 여러개의 스프라켓을 설치함과 동시에 상기 페달 크랭크는 중심축, 양측의 오부덮개 및 접합덮개로 이루어지도록 구성하고 상기 중심축은 상기 모터의 축심의 중심으로 축지되고 상기 외부덮개 내부에 볼베어링을 설치하여 상기 모터 축심의 양측을 각각 상기 볼베어링 내에 고정하고 부가하여 상기 페달 크랭크의 중심을 축심에 접촉되지 않도록 축심 내에 천공하고 또한 상기 페달크랭크의 편측과 스프라켓 덮개의 접합덮개의 부분에 상기 접합덮개를 설치하고 상기 접합덮개 내부에 원웨이 베어링를 설치하고 또한 접합덮개의 일단을 상기 페달크랭크의 외부덮개 내에 감입하고 상기 접합덮개의 마다의 일단을 상기 스프라켓 덮개 내에 고정하는 것을 특징으로 하는 전동자전차의 동력장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 크러치를 상기 스프라켓 덮개의 중심에 설치하고 상기 클러치는 세개 고정편, 세개의 유성치차 및 유성치차와의 공축의 클러치로부터 구성되고 상기 클러치 상부의 클러치편과 스프라켓 덮개 내측을 마주하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 전동자전차의 동력장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스프라켓 덮개의 스프라켓을 본래의 자전차의 변속시스템과 상호적으로 연결하고 변속기능에 영향을 주지 않는 서로 다른 동력을 제공하는 것을 특징으로 하는 전동자전차의 동력장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 클러치편이 유성치차와 일체성형으로 제조되는 것을 특징으로 하는 전동자전차의 동력장치.