KR20090103259A - 전동 자전거 - Google Patents

전동 자전거

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KR20090103259A
KR20090103259A KR1020080028752A KR20080028752A KR20090103259A KR 20090103259 A KR20090103259 A KR 20090103259A KR 1020080028752 A KR1020080028752 A KR 1020080028752A KR 20080028752 A KR20080028752 A KR 20080028752A KR 20090103259 A KR20090103259 A KR 20090103259A
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KR
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drive sprocket
sprocket
motor
pedal
chain
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KR1020080028752A
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오세훈
심귀보
오세삼
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(주)엠파워텍
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Abstract

본 발명은 전동 자전거에 관한 것으로 특히, 공지된 전동 자전거에 있어서, 페달의 축에 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 페달의 담력을 제 1 원동 스프라켓에 선택적으로 전달하는 제 1 원웨이 베어링과; 상기 제 1 원웨이 베어링의 외주면에 고정 설치되어 제 1 체인을 통해 페달 담력을 제 1 구동 스프라켓에 전달하는 제 1 원동 스프라켓과; 중앙에 스프라켓 결합용 축을 구비하고 상기 플레이트의 중간부에 회동 가능하게 축지되어 제 1 체인을 통해 전달되어 오는 페달의 담력을 제 3 구동 스프라켓에 전달하는 제 1 구동 스프라켓과; 상기 플레이트의 후단부에 고정 설치되어 핸들의 손잡이부에 설치된 액셀레이터 레버의 회동량에 부응하여 변화되는 배터리에서 출력전류에 부응하는 속도로 회전하며 동력을 발생시키는 모터와; 상기 모터의 동력을 제 2 체인을 통해 제 2 구동 스프라켓에 전달하는 제 2 원동 스프라켓과; 상기 제 1 구동 스프라켓의 축 중간부에 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 모터의 동력을 제 3 구동 스프라켓에 선택적으로 전달하는 제 2 원웨이 베어링과; 상기 제 2 원웨이 베어링의 외주면에 고정 설치되어 제 2 체인을 통해 전달되어 오는 모터의 동력을 제 2 원웨이 베어링을 통해 제 3 구동 스프라켓에 전달하는 제 2 구동 스프라켓과; 상기 제 1 구동 스프라켓의 축 단부에 키를 통해 고정 설치되어 상기 제 1 또는 제 2 구동 스프라켓을 통해 전달되어 오는 페달 담력 및 모터의 동력을 제 3 체인을 통해 뒷바퀴의 축에 설치된 원웨이 클러치형 종동 스프라켓으로 전달하는 제 3 구동 스프라켓;으로 구성한 것을 특징으로 한다.
따라서, 언덕길 등과 같이 주행 여건이 불리한 상황에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있고, 페달 담력과 모터의 동력을 일시적으로 동조화시켜 정숙한 주행이 가능하므로 노약자나 여성 및 어린이 등과 같이 신체 조건이 허약한 사용자도 전동 자전거를 불편 없이 편리하게 주행시킬 수 있는 것이다.

Description

전동 자전거{Electricity motor bicycle}
본 발명은 전동 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 언덕길 등 모터의 동력만으로 주행하기 힘든 여건에서는 사용자가 페달을 통해 담력을 모터 동력에 부가시켜 줄 수 있도록 하여 언덕길 등과 같이 주행 여건이 불리한 여건에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있고, 페달 담력과 모터의 동력을 일시적으로 동조화시켜 정숙한 주행이 가능하도록 하여 노약자, 여성, 어린이 등 신체 조건이 허약한 사용자도 전동 자전거를 불편 없이 주행시킬 수 있도록 발명한 것이다.
최근 환경문제가 대두하면서, 화석연료를 사용하는 교통수단 대신에 오염물질을 전혀 배출하지 않는 자전거를 사용하자는 움직임이 점차 확산되고 있고, 이에 따라 자전거 전용도로 등의 기반시설에 대한 투자도 점차 늘고 있는 추세이다.
이렇듯, 자전거의 다양한 긍정적 측면에도 불구하고, 급격한 도시화 및 인구집중으로 인하여 주거형태가 아파트와 같은 집단주거형태로 변화하면서 협소한 주거공간으로 인하여 자전거의 보관이 점차 어려워지고, 녹지가 점진적으로 줄어들면서 산악용 자전거 등 야외 취미활동을 위해서는 자전거를 멀리 운반하여야 하는 문제점이 있다.
한편, 일반적인 자전거는 핸들을 통해 전륜의 방향을 조향하면서 안장에 앉은 사람의 발로 밟는 힘(답력)을 페달과 크랭크 기구 및 체인을 거쳐 뒷바퀴에 전달하는 구성으로 되어 있다.
이와 같은 일반적인 자전거는 도 1에 도시된 바와 같이, 지지구(1)에 회동 가능하게 결합된 핸들(2)의 하부에 앞바퀴(3)가 장착되고, 안장(4)이 설치된 프레임(5)의 후단부에는 뒷바퀴(6)가 장착되며, 상기 안장(4)의 하방부에 회동 가능하게 설치된 페달 축과 프레임(5) 후방부에 축지된 뒷바퀴 축에는 각각 스프라켓(7a)(7b)이 고정 설치되고, 이들 스프라켓(7a)(7b) 사이에는 체인(8)이 장착된 구성을 갖고 탑승자가 상기 안장(4)에 앉아 페달(9)을 밝으면 페달의 답력이 스프라켓(7a)(7b) 사이에 장착된 체인(8)을 통해 뒷바퀴(6)에 전달되어 뒷바퀴가 회전하면서 그 힘에 의해 앞바퀴(3)도 회전하며 자전거가 주행되도록 되어 있다.
그러나, 이와 같은 일반 자전거는 비교적 이동 거리가 짧은 경우에 이동의 편리성을 가지고 있으며, 경사도가 심한 도로 등에서는 자전거 주행이 힘들어 사용을 기피하게 되고, 장거리 주행시 피로감을 주므로 노약자나 여성들에게는 자전거 사용을 기피하게 되는 요인이 되고 있다.
이와 같은 자전거의 편리한 이동성을 가지면서 노약자, 여성뿐만 아니라 피로감을 줄이도록 하는 전동 자전거가 개시되어 있다.
이러한 전동 자전거로서 대한민국 실용신안등록출원 제2004-27799호 등 다량으로 개시된 바 있는데, 상기한 실용신안등록출원 제2004-27799호의 경우 모터의 구동으로 제1체인에 연결된 제1종동스프라켓을 회전시킴과 함께 페달에서 발생된 회전력을 제2구동스프라켓으로 회전시켜 모터의 동력과 사용자의 페달 회전력을 동시에 사용하고자 하는 것이나, 이는 모터로 구동되는 제2구동스프라켓의 회전 속도에 비하여 페달 회전력이 낮을 경우에는 페달 회전력이 전달된다 하더라도 페달 회전력이 제2종동스프라켓으로 전달되지 않아 페달 회전력을 전달할 수 없으며, 경사로 같은 주행이 힘든 도로상황에서 페달을 회전시키면 제2종동스프라켓에 전달되는 회전력은 모터에서 발생된 회전력 보다는 페달에서 발생된 회전력으로 주행되어 모터의 회전력을 사용할 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 언덕길 등과 같이 모터의 동력만으로 주행하기 힘든 여건에서는 사용자가 페달을 밟아 그 담력을 모터 동력에 부가시켜 줄 수 있도록 함으로써 언덕길 등과 같이 주행 여건이 불리한 상황에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있고, 페달 담력과 모터의 동력을 일시적으로 동조화시켜 정숙한 주행이 가능하므로 노약자나 여성 및 어린이 등과 같이 신체 조건이 허약한 사용자도 전동 자전거를 불편 없이 편리하게 주행시킬 수 있는 전동 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터의 동력 또는 페달의 담력으로 주행이 이루어지는 전동 자전거에 있어서, 플레이트에 전단부에 회동 가능하게 축지된 페달의 축에 키를 통해 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 페달의 담력을 제 1 원동 스프라켓에 선택적으로 전달하는 제 1 원웨이 베어링과; 상기 제 1 원웨이 베어링의 외주면에 고정 설치되어 제 1 체인을 통해 페달 담력을 제 1 구동 스프라켓에 전달하는 제 1 원동 스프라켓과; 중앙에 스프라켓 결합용 축을 구비하고 상기 플레이트의 중간부에 회동 가능하게 축지되어 제 1 체인을 통해 전달되어 오는 페달의 담력을 제 3 구동 스프라켓에 전달하는 제 1 구동 스프라켓과; 상기 플레이트의 후단부에 고정 설치되어 핸들의 손잡이부에 설치된 액셀레이터 레버의 회동량에 부응하여 변화되는 배터리에서 출력전류에 부응하는 속도로 회전하며 동력을 발생시키는 모터와; 상기 모터의 동력을 제 2 체인을 통해 제 2 구동 스프라켓에 전달하는 제 2 원동 스프라켓과; 상기 제 1 구동 스프라켓의 축 중간부에 키를 통해 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 모터의 동력을 제 3 구동 스프라켓에 선택적으로 전달하는 제 2 원웨이 베어링과; 상기 제 2 원웨이 베어링의 외주면에 고정 설치되어 제 2 체인을 통해 전달되어 오는 모터의 동력을 제 2 원웨이 베어링을 통해 제 3 구동 스프라켓에 전달하는 제 2 구동 스프라켓과; 상기 제 1 구동 스프라켓의 축 단부에 키를 통해 고정 설치되어 상기 제 1 또는 제 2 구동 스프라켓을 통해 전달되어 오는 페달 담력 및 모터의 동력을 제 3 체인을 통해 뒷바퀴의 축에 설치된 원웨이 클러치형 종동 스프라켓으로 전달하는 제 3 구동 스프라켓;으로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 원웨이 베어링과 제 1 원동 스프라켓, 제 1 체인 및 제 1 구동 스프라켓의 외측에는 전,후 커버로 이루어진 하우징을 부가 설치하여 하나의 유니트로 형성한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 전동 자전거에 의하면, 언덕길 등과 같이 모터의 동력만으로 주행하기 힘든 여건에서는 사용자가 페달을 밟아 그 담력을 모터 동력에 부가시켜 줄 수 있도록 함으로써 언덕길 등과 같이 주행 여건이 불리한 상황에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있고, 페달 담력과 모터의 동력을 일시적으로 동조화시켜 정숙한 주행이 가능하므로 노약자나 여성 및 어린이 등과 같이 신체 조건이 허약한 사용자도 전동 자전거를 불편 없이 편리하게 주행시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명이 적용된 전동 자전거의 측면도.
도 2는 본 발명이 적용된 전동 자전거의 페달부 확대도.
도 3 및 도 4는 본 발명 자전거의 요부 확대 측면도.
도 5는 본 발명 자전거의 요부 확대 평단면도.
도 6은 본 발명이 적용된 전동 자전거를 접었을 때의 측면도.
도 7은 본 발명이 적용된 다른 전동 자전거의 측면도.
도 8은 본 발명이 적용된 또 다른 전동 자전거의 측면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 프레임 2 : 핸들
3 : 페달 3a,9a : 축
4 : 모터 5 : 플레이트
6 : 제 1 원웨이 베어링 7 : 제 1 원동 스프라켓
8 : 제 1 체인 9 : 제 1 구동 스프라켓
10 : 배터리 11 : 액셀레이터 레버
12 : 제 2 원동 스프라켓 13 : 제 2 체인
14 : 제 2 구동 스프라켓 15 : 제 2 원웨이 베어링
16 : 제 3 구동 스프라켓 17 : 제 3 체인
18 : 종동 스프라켓 19 : 키
20 : 하우징 21 : 베어링
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 전동 자전거의 측면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명이 적용된 전동 자전거의 페달부 확대도를 나타낸 것이며, 도 3 및 도 4는 본 발명 자전거의 요부 확대 측면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명 자전거의 요부 확대 평단면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명이 적용된 전동 자전거를 접었을 때의 측면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명이 적용된 다른 전동 자전거의 측면도를 나타낸 것이며, 도 8은 본 발명이 적용된 또 다른 전동 자전거의 측면도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명의 전동 자전거는, 모터(4)의 동력 또는 페달(3)의 담력으로 주행이 이루어지는 전동 자전거에 있어서,
상기 자전거의 프레임(1)에 고정 설치된 플레이트(5)에 전단부에 회동 가능하게 축지된 페달(3)의 축(3a)에 키(19)를 통해 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 페달(3)의 담력을 제 1 원동 스프라켓(7)에 선택적으로 전달하는 제 1 원웨이 베어링(6)과;
상기 제 1 원웨이 베어링(6)의 외주면에 고정 설치되어 제 1 원웨이 베어링(6)을 통해 전달되어 오는 페달(3)의 담력을 제 1 체인(8)을 통해 제 1 구동 스프라켓(9)에 전달하는 제 1 원동 스프라켓(7)과;
중앙에 스프라켓 결합용 축(9a)을 구비하고 상기 플레이트(5)의 중간부에 회동 가능하게 축지되어 제 1 체인(8)을 통해 전달되어 오는 페달(3)의 담력을 제 3 구동 스프라켓(16)에 전달하는 제 1 구동 스프라켓(9)과;
상기 플레이트(5)의 후단부에 고정 설치되어 핸들(2)의 손잡이부에 설치된 액셀레이터 레버(11)의 회동량에 부응하여 변화되는 배터리(10)에서 출력전류에 부응하는 속도로 회전하며 동력을 발생시키는 모터(4)와;
상기 모터(4)의 동력을 제 2 체인(13)을 통해 제 2 구동 스프라켓(14)에 전달하는 제 2 원동 스프라켓(12)과;
상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 중간부에 키를 통해 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 모터(4)의 동력을 제 3 구동 스프라켓(16)에 선택적으로 전달하는 제 2 원웨이 베어링(15)과;
상기 제 2 원웨이 베어링(15)의 외주면에 고정 설치되어 제 2 체인(13)을 통해 전달되어 오는 모터(4)의 동력을 제 2 원웨이 베어링(15)을 통해 제 3 구동 스프라켓(16)에 전달하는 제 2 구동 스프라켓(14)과;
상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축 단부에 키(19)를 통해 고정 설치되어 상기 제 1 또는 제 2 구동 스프라켓(9)(14)을 통해 전달되어 오는 페달(3) 담력 및 모터(4)의 동력을 제 3 체인(17)을 통해 뒷바퀴의 축에 설치된 원웨이 클러치형 종동 스프라켓(18)으로 전달하는 제 3 구동 스프라켓(16);으로 구성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7), 제 1 체인(8) 및 제 1 구동 스프라켓(9)의 외측에는 전,후 커버로 이루어진 하우징(20)을 부가 설치하여 하나의 유니트로 형성한 것을 특징으로 한다.
여기서 미 설명부호 21은 상기 하우징(20)에 설치되어 페달(3) 축(3a)과 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a)이 마찰없이 잘 회동되도록 하는 베어링이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명이 적용된 자전거는 도 1 및 도 7, 도 8과 같이 일반적으로 널리 알려진 자전거를 포함하여 절첩식 자전거 등의 형상을 그대로 가지고 있으며, 뒷바퀴 측의 종동 스프라켓 역시 하나의 원웨이 클러치형 종동 스프라켓을 구비하거나 이에 변속기어가 더 구비된 형태를 가지며, 다만 본 발명의 전동 자전거는 일반 자전거와 달리 배터리의 전압을 이용하여 자전거를 구동시킬 수 있도록 하기 위하여 페달과 더불어 모터가 더 구비된 구성을 갖는다.
즉, 자전거의 지지체가 되는 프레임(1)의 중간부 하방부에 플레이트(5)를 고정 설치하고, 이 플레이트(5)의 전단부에는 페달(3) 축(3a)을 회동 가능하게 설치하되, 상기 페달(3)의 축(3a)에는 키(19)를 통해 일방향으로만 회전되는 제 1 원웨이 베어링(6)을 고정 설치하여 상기 페달(3)이 자전거의 탑승자에 의해 전진방향으로 밟혀져 회전하게 되면 상기 제 1 원웨이 베어링(6)도 자전거의 전진방향에 맞춰 페달 축과 함께 회전하게 되고, 페달의 축이 자전거의 후진방향으로 회전하게 되면 상기 제 1 원웨이 베어링(6)은 회전되지 않고 페달 축만 제 1 원웨이 베어링(6) 내에서 아이들 회전하도록 하게 된다.
또, 상기 제 1 원웨이 베어링(6)의 외주면에는 제 1 체인(8)을 통해 페달(3)의 담력을 제 1 구동 스프라켓(9)에 전달하는 제 1 원동 스프라켓(7)을 설치하고, 상기 프레임(1)의 중간부에는 중앙에 스프라켓 결합용 축(9a)을 구비한 제 1 구동 스프라켓(9)을 회동 가능하게 설치하되, 상기 제 1 원동 스프라켓(7)과 제 1 구동 스프라켓(9)은 제 1 체인(8)을 통해 상호 연결시켜 줌으로써 상기 페달(3)을 자전거의 전진방향으로 회전시킬 경우 그 담력이 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7) 및 제 1 체인(8)을 통해 제 1 구동 스프라켓(9)에 전달되게 된다.
이때, 상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 단부에는 제 3 체인(17)을 통해 뒷바퀴의 원웨이 클러치형 종동 스프라켓(18)에 연결되는 제 3 구동 스프라켓(16)이 고정 설치된 구성을 가지고 있으므로 상기와 같이 자전거의 탑승자가 페달(3)을 자전거의 전진방향으로 회전시킬 경우 그 담력이 전술한 바와 같이 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7) 및 제 1 체인(8)을 통해 제 1 구동 스프라켓(9)에 전달된 다음 다시 상기 제 1 구동 스프라켓(9)과 함께 회동되는 제 3 구동 스프라켓(16)과 제 3 체인(17)을 통해 뒷바퀴의 원웨이 클러치형 종동 스프라켓(18)에 전달되므로 자전거의 뒷바퀴가 일반 자전거와 마찬가지로 페달(3)의 담력에 부응하여 회전하게 되어 자전거가 페달 담력에 의해 주행되는 것이다.
한편, 상기 플레이트(5)의 후단부에는 축상에 제 2 원동 스프라켓(12)이 설치되어 있는 모터(4)가 고정 설치되고, 상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 중간부에는 일방향으로만 회전하는 제 2 원웨이 베어링(15)이 설치되며, 상기 제 2 원웨이 베어링(15)의 외주면에는 제 2 체인(13)을 통해 전달되어 오는 모터(4)의 동력을 제 2 원웨이 베어링(15)을 통해 제 3 구동 스프라켓(16)에 전달하는 제 2 구동 스프라켓(14)이 설치된다.
이때, 상기 모터(4)는 자전거의 형상에 따라 도 1 또는 도 8과 같이 플레이트(5)의 후단부에 설치할 수도 있고, 또 때에 따라서는 도 7과 같이 플레이트(5)의 하방부에 설치할 수도 있다.
또한, 상기 모터(4)는 자전거의 핸들(2) 손잡이부에 설치되어 있는 액셀레이터 레버(11)의 회동량에 부응하여 변화되는 가변저항의 저항값에 따라 배터리(10)에서 출력되는 전류의 변화량에 부응하는 그 속도가 제어된다.
따라서, 상기 모터(4)의 동력을 이용하여 자전거를 주행하기 위해 자전거의 탑승자가 핸들(2) 손잡이부에 설치되어 있는 액셀레이터 레버(11)를 돌려주게 되면 자전거의 프레임(1)에 착탈 가능하게 설치되어 있는 배터리(10)에서 출력되는 전류가 액셀레이터 레버(11) 저항값에 부응하는 크기로 인가되므로 상기 모터(4)가 전류 값에 부응하여 회전하게 된다.
이와 같이 모터(4)가 회전하게 되면 그의 축에 고정 설치되어 있는 제 2 원동 스프라켓(12)이 상기 모터(4)의 동력을 제 2 체인(13)을 통해 제 2 구동 스프라켓(14)에 전달하게 되는데, 이때 상기 제 2 구동 스프라켓(14)의 내부에 고정된 상태에서 상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 중간부에 키(19)를 통해 고정 설치되어 있는 제 2 원웨이 베어링(15)이 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a)에 대하여 클러치 기능을 하게 되므로 모터(4)가 자전거의 주행방향에 대응하는 방향으로 회전할 때 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a)과 함께 회전되도록 설치되어 있다.
따라서, 상기와 같이 모터(4)가 구동되어 그의 동력이 제 2 원동 스프라켓(12)과 제 2 체인(13)을 통해 제 2 구동 스프라켓(14)에 전달되면 상기 제 2 구동 스프라켓(14)의 내부에 고정된 상태에서 상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 중간부에 키(19)를 통해 고정 설치되어 있는 상기 제 2 원웨이 베어링(15)도 모터(4)의 구동방향과 동일한 방향으로 회전하게 되므로 클러치 기능을 하는 상기 제 2 원웨이 베어링(15)이 고정 설치된 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a)도 제 2 원웨이 베어링(15)과 같이 회전하게 되어 상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 단부에 고정 설치되어 있는 제 3 구동 스프라켓(16)도 제 1 및 제 2 구동 스프라켓(9)(14) 및 제 2 원웨이 베어링(15)과 함께 모터(4)의 구동방향으로 회전하게 되므로 제 3 체인(17)을 통해 상기 제 3 구동 스프라켓(16)에 연결된 뒷바퀴의 원웨이 클러치형 종동 스프라켓(18)도 회전하게 되어 자전거의 뒷바퀴가 모터(4)의 동력에 부응하여 회전하게 되어 자전거가 모터의 동력에 의해 주행되는 것이다.
이때, 상기 제 1 체인(8)을 통해 제 1 구동 스프라켓(9)과 연결된 제 1 원동 스프라켓(7)도 모터(4)의 구동방향에 부응하여 회전하게 되나, 상기 제 1 원동 스프라켓(7)의 내부에 외측이 고정된 상태에서 내측이 페달(3)의 축(3a)에 고정 설치되어 있는 제 1 원웨이 베어링(6)은 상기 제 1 원동 스프라켓(7)이 자체의 구동방향과 반대방향으로 회전되고 있는 상태이므로 클러치 기능이 해제된 형태를 갖게 되어 상기 제 1 원웨이 베어링(6)은 페달(3)의 축(3a) 상에서 아이들 회전하게 되므로 제 1 원동 스프라켓(7)을 통해 전달되어 오는 모터(4)의 동력이 제 1 원웨이 베어링(6)의 클러치 해제 기능에 의해 차단되어 페달(3)의 축(3a)으로 전달되지 않게 된다.
즉, 모터(4)의 동력을 이용하여 자전거를 주행시킬 때에는 기본적으로 모터(4)의 동력이 모두 뒷바퀴로만 전달되고, 페달(3)의 축에는 전달되지 않도록 함으로써 자전거를 타고 주행하는 사람의 발에는 아무런 지장을 주지 않게 된다.
물론, 배터리(10)가 완전 방전되어 모터(4)의 동력으로 자전거를 주행할 수 없는 상태가 되어 페달(3)을 밟아 자전거를 주행해야할 상황에 있어서도 제 2 원웨이 베어링(15)의 클러치 해제 기능에 의해 페달(3)의 담력이 모터(4) 측으로 전달되지 않으므로 자전거의 탑승자가 페달을 이용하여 일반 자전거와 같이 원활히 주행시킬 수 있는 것이다.
즉, 자전거의 탑승자가 페달(3)을 자전거의 전진방향으로 회전시킬 경우 그 담력이 전술한 바와 같이 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7) 및 제 1 체인(8)을 통해 제 1 구동 스프라켓(9)에 전달된 다음 다시 상기 제 1 구동 스프라켓(9)과 함께 회동되는 제 3 구동 스프라켓(16)과 제 3 체인(17)을 통해 뒷바퀴의 원웨이 클러치형 종동 스프라켓(18)에 전달시켜 자전거의 뒷바퀴가 일반 자전거와 마찬가지로 페달(3)의 담력에 부응하여 회전하게 되어 자전거가 페달 담력에 의해 주행될 때, 상기 제 1 구동 스프라켓(9)의 축(9a) 중간부에 설치되어 일방향으로만 회전하는 제 2 원웨이 베어링(15)의 클러치 기능이 해제되므로 페달(3)의 담력이 제 2 원웨이 베어링(15)에 의해 차단되어 이후 제 2 구동 스프라켓(14)과 제 3 체인(17) 및 제 1 원동 스프라켓(7)을 통해 모터(4)로 전달되지 않게 되므로 자전거는 페달(3)의 담력에 의해서만 주행되는 것이다.
한편, 상기와 같이 모터(4)의 동력을 이용한 자전거의 주행 중 언덕길의 등반 등으로 인해 모터(4)의 동력만으로 주행하기 힘든 여건이 될 경우, 저전거의 탑승자가 페달(3)을 자전거의 전진방향으로 밟아주어 그의 축(3a)을 현재 모터(4)의 동력에 의해 회동되고 있는 제 1 원동 스프라켓(7)의 회전속도보다 더 크게 회전시키게 되면 상기 제 1 원동 스프라켓(7)에 설치되어 있는 제 1 원웨이 베어링(6)이 페달(3) 축(3a)의 회전력을 제 1 구동 스프라켓(9)에 전달하는 클러치 기능을 수행하게 된다.
따라서, 페달(3)의 담력도 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7) 및 제 1 체인(8)을 통해 현재 모터(4)의 동력에 회전되고 있는 제 1 구동 스프라켓(9)에 부가되는 방식으로 전달되므로 모터(4)의 동력에 의해 상기 제 1 구동 스프라켓(9)과 함께 회동되고 있는 제 3 구동 스프라켓(16)이 페달(3)의 담력이 부가된 형태로 회전하게 되므로 상기 제 3 구동 스프라켓(16)으로 전달된 모터의 동력과 페달의 담력이 제 3 체인(17)을 통해 뒷바퀴의 원웨이 클러치형 종동 스프라켓(18)에 전달되어 자전거의 뒷바퀴는 모터의 동력과 페달의 담력이 합쳐진 회전력에 부응하여 회전하게 되므로 언덕길 등과 같이 주행 여건이 불리한 상황에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있을 뿐만 아니라, 페달 담력과 모터의 동력을 일시적으로 동조화시켜 줄 수 있어 정숙한 주행이 가능하므로 노약자나 여성 및 어린이 등과 같이 신체 조건이 허약한 사용자도 전동 자전거를 불편 없이 편리하게 주행시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7), 제 1 체인(8) 및 제 1 구동 스프라켓(9)가 외부로 노출되는 형태를 가질 경우 자전거를 타는 사람의 바지 등이 기름 등에 의해 오염될 우려가 있을 뿐만 아니라 각종 이물질이 이들에 유입되어 오염될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 제 1 원웨이 베어링(6)과 제 1 원동 스프라켓(7), 제 1 체인(8) 및 제 1 구동 스프라켓(9)의 외측에 전,후 커버로 이루어진 하우징(20)을 부가 설치하여 하나의 유니트로 형성하여 줌으로써 전술한 우려를 미연에 방지할 수 있다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

Claims (2)

  1. 모터의 동력 또는 페달의 담력으로 주행이 이루어지는 전동 자전거에 있어서,
    플레이트에 전단부에 회동 가능하게 축지된 페달의 축에 키를 통해 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 페달의 담력을 제 1 원동 스프라켓에 선택적으로 전달하는 제 1 원웨이 베어링과;
    상기 제 1 원웨이 베어링의 외주면에 고정 설치되어 제 1 체인을 통해 페달 담력을 제 1 구동 스프라켓에 전달하는 제 1 원동 스프라켓과;
    중앙에 스프라켓 결합용 축을 구비하고 상기 플레이트의 중간부에 회동 가능하게 축지되어 제 1 체인을 통해 전달되어 오는 페달의 담력을 제 3 구동 스프라켓에 전달하는 제 1 구동 스프라켓과;
    상기 플레이트의 후단부에 고정 설치되어 핸들의 손잡이부에 설치된 액셀레이터 레버의 회동량에 부응하여 변화되는 배터리에서 출력전류에 부응하는 속도로 회전하며 동력을 발생시키는 모터와;
    상기 모터의 동력을 제 2 체인을 통해 제 2 구동 스프라켓에 전달하는 제 2 원동 스프라켓과;
    상기 제 1 구동 스프라켓의 축 중간부에 키를 통해 일방향으로만 회전 가능하게 고정 설치되어 모터의 동력을 제 3 구동 스프라켓에 선택적으로 전달하는 제 2 원웨이 베어링과;
    상기 제 2 원웨이 베어링의 외주면에 고정 설치되어 제 2 체인을 통해 전달되어 오는 모터의 동력을 제 2 원웨이 베어링을 통해 제 3 구동 스프라켓에 전달하는 제 2 구동 스프라켓과;
    상기 제 1 구동 스프라켓의 축 단부에 키를 통해 고정 설치되어 상기 제 1 또는 제 2 구동 스프라켓을 통해 전달되어 오는 페달 담력 및 모터의 동력을 제 3 체인을 통해 뒷바퀴의 축에 설치된 원웨이 클러치형 종동 스프라켓으로 전달하는 제 3 구동 스프라켓;으로 구성한 것을 특징으로 하는 전동 자전거.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 원웨이 베어링과 제 1 원동 스프라켓, 제 1 체인 및 제 1 구동 스프라켓의 외측에는 전,후 커버로 이루어진 하우징을 부가 설치하여 하나의 유니트로 형성한 것을 특징으로 하는 전동 자전거.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115246458A (zh) * 2014-09-11 2022-10-28 斯特塞有限责任公司 可转换式机动化跑步脚踏车
WO2022246094A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Razor Usa Llc Motorized mid-drive unit
US11901796B2 (en) 2013-11-14 2024-02-13 Razor Usa Llc Hub motor arrangement or vehicle with hub motor arrangement

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