KR20100123568A - 전기 충전식 자전거 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 충전식 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자전거 핸들과 일체로 형성된 지지 프레임 내부에 다수의 충전식 건전지를 내장시킨 후, 상기 건전지에서 발생되는 전력을 전륜 바퀴와 연결된 구동 모터에 공급함과 아울러 후륜 바퀴에 동력을 전달하는 타임벨트는 자전거 받침 프레임 내부에 수용시킨 후, 페달과 일체로 형성되는 기어 박스의 구동기어와 연결시켜 후련 바퀴를 회전시킬 수 있는 전기 충전식 자전거에 관한 것이다.
자전거, 전기 자전거, 스쿠터

Description

전기 충전식 자전거{ELECTRIC BICYCLE}
본 발명은 전기 충전식 자전거에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자전거 핸들과 일체로 형성된 지지 프레임 내부에 다수의 충전식 건전지를 내장시킨 후, 상기 건전지에서 발생되는 전력을 전륜 바퀴와 연결된 구동 모터에 공급함과 아울러 후륜 바퀴에 동력을 전달하는 타임벨트는 자전거 받침 프레임 내부에 수용시킨 후, 페달과 일체로 형성되는 기어 박스의 구동기어와 연결시켜 후련 바퀴를 회전시킬 수 있는 전기 충전식 자전거에 관한 것이다.
최근 자전거는 차량의 보급대수가 급격히 증가하면서 교통 문제 및 환경오염의 문제가 날로 심각해지고 있고 현대인의 각종 질한이 운동부족에 기인하고 있다는 점 때문에 교통수단으로서 보다는 건강을 위한 운동기구로써 또는 대중교통 수단을 이용하기 위한 교통보조수단으로써 그 용도가 변화되고 있다.
그리고, 자전거는 여가가 부족한 현대인에게 쉽게 운동과 접할 수 있는 여건을 제공하고 자가용의 사용을 억제하여 교통체증을 완화시킬 수 있을 뿐, 아니라 환경오염까지 억제할 수 있는 매유 유용한 교통수단임에도 불구하고 그 이용범위가 확대될 수 없는 근본적인 한계가 있는 것이 사실이다.
즉, 자전거는 사용자가 같은 거리를 이동함에 있어 달리는 것보다 체력을 적게 소모하면서 짧은 시간 내에 이동할 수 있으므로 노약자 등도 무리 없이 이용할 수 있으나, 지형적으로 언덕길이 많은 경우에는 걷거나 달이는 것보다 오히려 더 큰 체력을 필요로 하고 또 목적지까지 거리가 먼 경우에는 지나치게 많은 체력을 소진해야 하기 때문에 오히려 사용자의 건강을 해치는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제 때문에 종래의 자전거는 출발지로부터 목적지까지의 사이에 언덕 길이 많거나 또는 거리가 상당한 경우 간편한 이동 수단으로서의 역할을 할 수 없었으므로 그 이용범위가 제약받게 되는 문제점이 있다.
그리고, 종래의 자전거들은 모두 전동모터의 동력 전달장치가 복잡한 전동기구를 가지고 있어서 자전거의 중량을 과중하게 하고 또 제조원가도 너무 높다는 문제점이 있다.
또한, 최근 비교적 짧은 거리를 이동하기 위한 경량, 소형 운송 수단으로 다양한 형태의 전동 및 화석 연료를 사용하는 엔진 스쿠터가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.
그러나, 이러한 전동 및 엔지 스쿠터들의 경우 이동 후, 휴대 및 보관이 곤란하여 별도의 주차장에 주차시키게 된다.
이와 같이 종래에 사용되는 경량, 소형 운송수단은 주로 구동모터 또는 화석 연료를 사용하는 엔진에서 뒤 바퀴로 체인 또는 벨트를 이용하여 구동되는 방식을 채택하여 사용하고 있다.
그리고, 화석 연료를 사용하는 스쿠터의 경우에는 이동에 따른 엔진으로부터 많은 소음이 발생되므로 소음 공해가 심하게 발생하고 화석 연료의 연소로 인해 발생되는 매연등으로 인한 대기 오염도 심각해지는 문제점이 있는 것이 사실이다.
이와 같은 문제점을 해소하고자 소음을 최소화하고 대기 오염도 최소화할 수 있는 전기 충전식 스쿠터가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 종래의 엔진 및 전기 충전식 스쿠터는 상기 동력전달방식이 체인에 의해 전달되어 짐에 따라 소음 발생과 함께 체인 풀어지는 문제점이 있어 사용하는데 애로 사항이 있는 단점이 있다.
또한, 종래의 엔진 및 전기 충전식 스쿠터의 경우, 이동 후, 휴대 및 보관이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 안전한 주행이 가능함과 아울러 충전식 건전지에서 발생되는 전력을 구동모터를 통하여 전륜 바퀴에 바로 공급하는 전달방식을 사용함과 함께 페달에서 발생되는 구동력은 타임 벨트로 통하여 후륜 바퀴에 바로 전달될 수 있어 보다 큰 구동력을 얻을 수 있도록 한 전기 충전식 자전거에 관한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 자전거 핸들과 일체로 형성된 지지 프레임 내부에 다수의 충전식 건전지를 내장시킨 후, 상기 건전지에서 발생되는 전력을 전륜 바퀴와 연결된 구동 모터에 공급함과 아울러 후륜 바퀴에 동력을 전달하는 타임 벨트는 자전거 받침 프레임 내부에 수용시킨 후, 페달과 일체로 형성되는 기어 박스의 구동기어와 연결시켜 후륜 바퀴를 회전시킬 수 있는 전기 충전식 자전거를 제공하고자 하는 것이다.
이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 전동모터와 자가 페달에 의한 구동력을 동시에 사용하므로 운동 수단으로서는 물론, 원거리 이동시 사용하는 교통 수단으로서도 적극적으로 활용될 수 있는 특징이 있다.
그리고, 본 발명의 전기모터는 후륜에 동력을 직접 전달되지 않고 독립적으로 작동됨은 물론 자가 충전식으로 사용되므로 수명을 장구히 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 접이식 자전거로 변화시킬 수 있어 운반 및 보관 공간을 최소화 할 수 있는 특징 또한 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 의해 이루어진 구성 및 작동상태를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하되, 첨부된 도면은 본 발명의 일실시예를 구체적으로 설명하는 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위가 도면 또는 상기 도면을 참조한 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명 하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 요부가 조립된 또 다른 상태의 사시도이고, 도 3의 (a)(b)는 본 발명의 요부가 분리되는 상태를 계략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명의 요부가 분리된 상태의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 요부인 구동부를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 요부인 구동부를 발췌하여 확대한 상태의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 요부인 타임벨트를 발췌하여 확대한 상태의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 사용 상태를 나타낸 정면도이다.
먼저, 본 발명은 도 1 및 도 2와 같이 건전지(31)에서 발생되는 전력을 모터를 통하여 전륜 바퀴(15)에 바로 공급하는 전달방식을 사용함과 함께 페달(19)에서 발생되는 구동력은 타임 벨트(22)를 통하여 후륜 바퀴(17)에 바로 전달될 수 있어 보다 큰 구동력을 얻을 수 있는 구성이다.
그리고, 자전거 핸들(11)과 일체로 형성된 지지 프레임(14) 내부에는 도 8과 같이 다수의 충전식 건전지(31)를 내장시킨 후, 상기 건전지(31)에서 발생되는 전 력을 전륜 바퀴(15)와 연결된 모터에 공급하는 구성이다.
여기서, 상기 전륜바퀴(15)는 일반적으로 알려진 전자석을 이용한 발전기(30) 방식으로 구현될 수 있다.
그리고, 후륜 바퀴(17)에 동력을 전달하는 타임벨트(22)는 도 6 및 도 7과 같이 자전거 받침 프레임(16) 내부에 수용시킨 후, 페달(19)과 일체로 형성되는 기어박스(18)의 구동기어(20)와 연결시켜 후륜 바퀴(17)를 회전시킬 수 있는 구성이다.
여기서, 상기 기어박스(18) 내부에 수용되는 회전축(26) 부분은 도 5 및 도 6과 같이 구동기어(20)와 연동기어(21)의 맞물림으로 작동됨과 아울러 상기 회전축(26)에는 클러치 베어링(35)이 형성된다.
여기서, 회전축(26)의 타 측에는 타임벨트(22)와 조립되는 풀리(36) 부분이 형성된다.
이때, 상기 풀리(36)와 연결되는 타임벨트(22) 부분은 도 6 및 도 7과 같이 받침 프레임(16) 내부에 수용된 후, 후륜바퀴(17)와 일체로 연결되는 풀리(36)에 연결되어 동력을 전달할 수 있는 구성이다.
즉, 타임벨트(22)는 외부로 노출되지 않은 상태를 유지하게 되므로 자전거의 외관을 보다 간단하게 할 수 있다.
그리고, 자전거 핸들(11)과 일체로 형성되는 지지 프레임(14)의 일 측에는 가이드 블록(34)을 형성하되, 상기 가이드 블록(34)에는 안장(13)과 기어박스(18)를 잡아주는 지지바(37)와 일체로 조립되는 고정블록(33)을 끼우는 방식이다.
즉, 상기 가이드 블록(34)과 고정블록(33)은 도 3의 (a)(b)와 같이 분리되며, 또한, 핸들(11)은 지지 프레임(14) 상측에 형성되는 고정부재(38)를 기준으로 접을 수 있는 구성이다.
이때, 핸들(11) 부분은 도 4의 (a)(b)와 같이 접은 상태를 유지할 수 있으며, 전륜바퀴(15)와 후륜바퀴(17)는 서로 분리되는 구성이다.
결과적으로 사용자가 자전거(10)를 타고자 하는 경우에는 도 1 및 도 2와 같이 자전거의 형상으로 조립시킨 후, 안장(13)에 앉은 상태에서 페달(19)을 돌리게 된다.
이때, 페달(19)과 연결된 구동기어(20)와 연동기어(21)는 클러치 베어링(35)과 일체로 조립된 회전축(26)과 풀리(36)를 작동시킴과 함께 상기 풀리(36)와 연결된 타임벨트(22)를 회동시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 타임벨트(22)는 후륜바퀴(17)에 조립된 회전축(25)과 풀리(36) 부분을 연동시킬 수 있는 구성이다.
한편, 자전거(10)를 분리시키고자 하는 경우에는 가이드 블록(34)에 끼워진 고정블록(33)을 슬라이드 방식으로 분해시킨 후, 자동차 트렁크 내부에 보관시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 전동모터와 자가 페달에 의한 구동력을 동시에 사용하므로 운동 수단으로서는 물론, 원거리 이동시 사용하는 교통 수단으로서도 적극적으로 활용될 수 있는 특징이 있다.
그리고, 본 발명의 전기모터는 후륜에 동력을 직접 전달되지 않고 독립적으 로 작동됨은 물론 자가 충전식으로 사용되므로 수명을 장구히 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 접이식 자전거로 변화시킬 수 있어 운반 및 보관 공간을 최소화 할 수 있는 특징 또한 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태의 사시도.
도 2는 본 발명의 요부가 조립된 또 다른 상태의 사시도.
도 3의 (a)(b)는 본 발명의 요부가 분리되는 상태를 계략적으로 나타낸 사시도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명의 요부가 분리된 상태의 사시도.
도 5는 본 발명의 요부인 구동부를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 요부인 구동부를 발췌하여 확대한 상태의 사시도.
도 7은 본 발명의 요부인 타임벨트를 발췌하여 확대한 상태의 사시도.
도 8은 본 발명의 사용 상태를 나타낸 정면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10. 자전거 11. 핸들
12. 기둥 13. 안장
14. 지지 프레임 15. 전륜 바퀴
16. 받침 프레임 17. 후륜 바퀴
18. 기어박스 19. 페달
20. 구동기어 21. 연동기어
22. 타임벨트 23. 브래킷
24. 샤프트 25, 26. 회전축
30. 발전기 31. 건전지
32. 브레이크 와이어 33. 고정블록
34. 가이드블록 35. 클러치 베어링
36. 풀리 37. 지지바
38. 고정부재

Claims (3)

  1. 자전거 핸들(11)과 일체로 형성된 지지 프레임(14) 내부에 다수의 충전식 건전지(31)를 내장시키되,
    상기 건전지(31)에서 발생되는 전력은 전륜 바퀴(15)와 연결된 구동 모터에 공급하여, 전륜 바퀴(15)를 회동시킴과 아울러 후륜 바퀴(17)에 동력을 전달하는 타임벨트(22)는 자전거 받침 프레임(16) 내부에 수용시킨 후, 페달(19)과 일체로 형성되는 구동 기어(20), 연동기어(21)와 연결된 회전축(26)의 풀리(36)에 고정시켜 후륜바퀴(17)를 회전시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 전기 충전식 자전거.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자전거 핸들(11)과 일체로 형성되는 지지 프레임(14)의 일 측에는 가이드 블록(34)을 형성하되, 상기 가이드 블록(34)에는 안장(13)과 기어박스(18)를 잡아주는 지지바(37)와 일체로 조립되는 고정블록(33)을 슬라이드 방식으로 조립 및 분리시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 전기 충전식 자전거.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 페달(19)과 연결된 구동기어(20)와 연동기어(21)는 클러치 베어링(35)과 일체로 조립된 회전축(26)과 풀리(36)를 작동시킴과 함께 상기 풀리(36)와 연결 된 타임벨트(22)를 회동시키고, 상기 타임벨트(22)는 후륜바퀴(17)에 조립된 회전축(25)과 풀리(36) 부분을 연동시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 하는 전기 충전식 자전거.
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