KR20110113929A

KR20110113929A - 자가발전 전기자전거

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Publication number: KR20110113929A
Application number: KR1020100033279A
Authority: KR
Inventors: 연제선; 진병주
Original assignee: 연제선; 진병주
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2010-04-12
Publication date: 2011-10-19
Also published as: KR101465469B1

Abstract

본 발명은 자가발전 전기자전거에 관한 것으로서, 다수개의 프레임을 연결하여 형성되고 전조등이 장착된 몸체와, 상기 몸체의 하부 전·후에 각각 장착된 앞·뒷바퀴와, 상기 몸체의 전방 상부에 장착되어 사용자의 손이 파지되고 일측에는 상기 앞·뒷바퀴의 회전작동을 제어할 수 있도록 브레이크 레버가 구비된 손잡이와, 상기 몸체 상부에 장착되고 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장으로 이루어지되, 몸체를 구성하는 전륜 프레임과 안장 프레임 및 상기 안장 프레임과 뒷바퀴를 연결하는 경사 프레임에 장착되고 상기 앞·뒷바퀴의 회전에 따라 연동작동하는 이동부와, 상기 이동부와 결합되어 연동작동하면서 전기에너지를 발생하는 자가발전기들과, 상기 뒷바퀴에 장착되는 회전축 발전기로 구성되는 전력생성부와, 상기 전력생성부를 통해 발생된 전기에너지를 축전하는 축전부와, 상기 축전부를 통해 전원을 공급받아 상기 자전거 바퀴를 회전시키는 구동모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 회전력이 발생하는 몸체에 자가발전기와 회전축 발전기를 장착하여 전기장치에 원활하게 전류를 공급할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장을 안장프레임의 내부에 장착되는 스프링에 완충시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자가발전 전기자전거{Independent power electric bicycle}

본 발명은 자가발전 전기자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전력이 발생하는 몸체에 자가발전기와 회전축 발전기를 장착하여 전기장치에 원활하게 전류를 공급하고 더불어 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장을 안장프레임의 내부에 장착되는 스프링에 완충되도록 한 자가발전 전기자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 발로 밟는 힘을 페달, 크랭크, 체인을 거쳐 뒷바퀴에 효과적으로 전달하여 바퀴를 회전시키는 이륜차로써, 가격이 저렴하고, 주행이나 주차시 비교적 공간상의 제약이 적은 관계로 활동성이 우수하여, 자동차의 증가에도 운송수단으로서 여전히 세계인에 의해 폭넓게 애용되고 있을 뿐만 아니라 최근에는 자동차 사용에 의한 공해문제를 해결함과 동시에 건강을 유지할 수 있는 매력적이면서도 유일한 대안으로 인식될 만큼 사랑받고 있고 그 보유율 또한 크게 증가하고 있는 실정이다.

이러한, 자전거의 종류는 크게 생활형, 레저형, 특수형으로 나눌 수 있고, 다시 생활형에는 성인용, 여성용, 운반용, 아동용이 있으며, 레저형에는 경기용, 산악용(MTB, Mountain Bicycle), 오토바이형(BMX, Bicycle Motorcross)이 있고, 탄뎀 같은 특수형 등이 있다.

그리고 도시된 도 1은 자가발전기가 부착된 자전거를 나타낸 종래기술로써, 상기 자전거는 자전거의 전륜에 설치되는 자가발전기(210)와, 프레임에 설치되고 주행시 생성되는 자가발전기(210)로부터의 전류를 저장하는 축전지(220) 및 릴레이(230)와, 프레임 전후방에 각각 설치되고 핸들에 부착된 방향전환 스위치(260) 조작시 선택적으로 점등되는 전·후방 및 좌·우측 방향전환표시등(240)과, 후방을 조사하도록 시트 하방의 프레임에 설치되고 제동레버에 설치된 정지 스위치(270) 조작시 점등되는 정지표시등(250) 등으로 구성된다.

그러나 종래의 자가발전기가 부착된 자전거의 경우에는, 사용자가 반바지를 착용한 상태에서 탑승할 경우 상술한 시트 밑에 설치된 축전지(220)로부터 누출되는 황산 용액 또는 가스 등에 의한 피부에 손상을 일으키는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자가발전기가 부착된 자전거의 경우에는, 상술한 전·후방 및 좌·우측 방향전환표시등(240)을 프레임에 고정할 경우 별도의 브라켓을 사용해야함으로써 해당 부품 수의 증가로 인한 원가비용이 상승하여 가격경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자가발전기가 부착된 자전거의 경우에는, 상술한 전방 방향전환표시등(240)에 공급되는 전력이 약하고 그에 따라 조도의 세기가 약하여 전방을 조사하는 전조등의 기능을 원활하게 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

이로 인해 야간에 도로 주행시 탑승자의 시야 확보가 미약하여 안전성이 떨어지고, 주행도중 신호등 또는 횡단보도 등에서 정지하는 경우 전방의 이동물체에 신호를 확실하게 전달할 수 없어 안전성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 몸체를 구성하는 전륜 프레임과 안장 프레임 및 상기 안장 프레임과 뒷바퀴를 연결하는 경사 프레임에 부분에 자가발전기를 장착하고 뒷바퀴에는 회전축 발전기를 장착하여 전기장치에 원활하게 전류를 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 몸체를 구성하는 전륜 프레임과 안장 프레임 및 상기 안장 프레임과 뒷바퀴를 연결하는 경사 프레임에 이동부를 장착하여 자전거 앞·뒷바퀴의 회전작동시 발생하는 상·하 또는 좌·우 진동을 전달하여 자가발전기가 원활하게 전기에너지를 발생할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장을 안장프레임의 내부에 장착되는 스프링에 완충되도록 함으로써 지면의 충격이 사용자에게 전달되는 것을 최대한으로 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다수개의 프레임을 연결하여 형성되고 전조등이 장착된 몸체와, 상기 몸체의 하부 전·후에 각각 장착된 앞·뒷바퀴와, 상기 몸체의 전방 상부에 장착되어 사용자의 손이 파지되고 일측에는 상기 앞·뒷바퀴의 회전작동을 제어할 수 있도록 브레이크 레버가 구비된 손잡이와, 상기 몸체 상부에 장착되고 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장으로 이루어진 자전거에 있어서 몸체를 구성하는 전륜 프레임과 안장 프레임 및 상기 안장 프레임과 뒷바퀴를 연결하는 경사 프레임에 장착되고 상기 앞·뒷바퀴의 회전에 따라 연동작동하는 이동부와, 상기 이동부와 결합되어 연동작동하면서 전기에너지를 발생하는 자가발전기들과, 상기 뒷바퀴에 장착되는 회전축 발전기로 구성되는 전력생성부와, 상기 전력생성부를 통해 발생된 전기에너지를 축전하는 축전부와, 상기 축전부를 통해 전원을 공급받아 상기 자전거 바퀴를 회전시키는 구동모터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 몸체를 구성하는 전륜 프레임과 안장 프레임 및 상기 안장 프레임과 뒷바퀴를 연결하는 경사 프레임에 부분에 자가발전기를 장착하고 뒷바퀴에는 회전축 발전기를 장착하여 전기장치에 원활하게 전류를 공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 몸체를 구성하는 전륜 프레임과 안장 프레임 및 상기 안장 프레임과 뒷바퀴를 연결하는 경사 프레임에 이동부를 장착하여 자전거 앞·뒷바퀴의 회전작동시 발생하는 상·하 또는 좌·우 진동을 전달하여 자가발전기가 원활하게 전기에너지를 발생할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장을 안장프레임의 내부에 장착되는 스프링에 완충되도록 함으로써 지면의 충격이 사용자에게 전달되는 것을 최대한으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 자가발전자전거를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 자가발전 전기자전거를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 자가발전 전기자전거를 구성하는 이동부와 스프링 조절수단을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 자가발전 전기자전거를 구성하는 자가발전기를 나타낸 구성도.

이하, 본 발명인 자가발전 전기자전거의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 발명인 자가발전 전기자전거(1)는 다수개의 프레임을 연결하여 형성되고 전조등(26)이 장착된 몸체(2)와, 상기 몸체(2)의 하부 전·후에 각각 장착된 앞·뒷바퀴(22, 23)와, 상기 몸체(2)의 전방 상부에 장착되어 사용자의 손이 파지되고 일측에는 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동을 제어할 수 있도록 브레이크 레버(27)가 구비된 손잡이(24)와, 상기 몸체(2) 상부에 장착되고 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장(25)으로 이루어진 자전거에 적용된다.

그리고 본 발명인 자가발전 전기자전거(1)는 상기 자전거에 전기에너지를 발생하는 전력생성부(3)와, 상기 전력생성부(3)를 통해 발생된 전기에너지를 축전하는 축전부(4)와, 상기 축전부(4)를 통해 전원을 공급받아 상기 자전거 바퀴(22, 23)를 회전시키는 구동모터(5) 등으로 대별할 수 있다.

여기서, 상기 축전부(4)와 구동모터(5)는 본 발명에 장착되는 리듐이온 배터리와 BLDC 구동모터 외에도 기존의 공지된 축전부나 구동모터를 택일하여 사용될 수 있으며 별도의 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기 축전부(4)에 저장된 전기는 상기 구동모터(5) 이외에도 상기 손잡이(24)에 장착되는 전기장치(80)에 전기를 공급하되, 상기 손잡이(24)에는 충전확인용 전압 게이지, 경음기 스위치, 축전지 잔량 게이지, 경음기 스위치, 전조등 스위치로 이루어진 전기장치(80)와 구동모터속도제어용 레버 및 회전축 발전기에 동력을 전달하는 동력전달레버로 이루어진 조절장치(90)가 선택적으로 장착된다.

전기에너지를 발생하는 전력생성부(3)는 몸체(2)에 장착되는 이동부(40)와, 상기 이동부(40)에 결합되고 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동시 이동부(40)와 연동작동하여 전류를 발생하는 자가발전기(50)와, 상기 뒷바퀴(23)에 장착되어 전류를 발생하는 회전축 발전기(60) 등으로 구성된다.

그리고 상기 이동부(40)는 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 각각 장착되는 스프링(41)과, 상기 스프링(41)의 상부에 장착되는 슬라이드 바(42)와, 상기 슬라이드 바(42)의 외면에 형성되는 연결바(43)와, 상기 몸체(2)의 하부에 장착되는 뒷바퀴(23)을 상하로 회동되도록, 상기 몸체(2)에 상하회동 가능하게 지지하는 하부 후측 프레임으로 구성된다.

즉, 상기 이동부(40)는 앞·뒷바퀴의 회전작동시 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되는 스프링(41)의 완충작동에 따라 슬라이드 바(42)가 연동하게 되는 것이다.

이때, 상기 슬라이드 바(42)의 외면에 형성되는 연결바(43)는 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 외면에 형성되는 가이드 홈(21d)을 따라 이동하게 된다.

그리고 상기 슬라이드 바(42)는 안장 프레임(21b)의 내부에 장착되어 단독적으로 작동할 수 있을 뿐만 아니라 도시된 도면과 같이 상기 안장(25)의 하부와 결합되어 상기 안장(25)에 탑승하는 사용자에 충격이 전달되는 최소화시키게 된다.

또한, 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되는 스프링(41)은 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에 장착되는 스프링 조절수단(70)을 통해 스프링의 탄성과 간격을 조절하게 된다.

상기 스프링(41)의 탄성과 간격을 조절하는 스프링 조절수단(70)은 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 외면에 간격을 두고 각각 고정장착되는 고정구(71)와, 상기 고정구(71)에 양측이 각각 결합되고 외주면에 나선이 형성되는 간격바(72)와, 상기 간격바(72)에 일측이 삽입장착되고 반대 측은 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되면서 상기 스프링(41)의 하부를 지지하는 스프링 지지바(73)와, 상기 간격바(72)에 나선 결합되고 회전작동을 통해 스프링 지지바(73)를 상·하 또는 전·후로 이동시키는 조절 너트(74)들로 구성된다.

즉, 상기 스프링 조절수단(70)은 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되는 스프링(41)의 팽창이나 압축에 맞춰 상기 간격바(72)에 조절 너트(74)를 회전작동시켜 스프링(41)을 지지하는 스프링 지지바(73)를 상부나 하부 또는 좌측이나 우측으로 이동시키게 되는 것이다.

이를 좀더 보충설명하면, 상기 스프링 조절수단(70)은 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동시 상기 안장 프레임(21b)의 내부에 장착되는 스프링(41)의 간격을 조절하여 상기 안장(25)에 안착되는 탑승자에게 지면의 충격이 전달되는 것을 최소화되도록 하면서 상기 슬라이드 바(42)의 이동간격을 조절하게 되는 것이다.

상기 이동부(40)에 결합되고 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동시 이동부(40)와 연동작동하여 전류를 발생하는 자가발전기(50)는 케이스(51)와, 상기 케이스(51)의 상부에 장착되는 수직 기어(52)와, 상기 수직 기어(52)의 상, 하에 각각 치합되고 한 방향 클러치 베어링(53c)이 구비된 상·하부 기어(53a, 53b)와, 상기 상·하부 기어(53a, 53b)에 각각 연결되어 회전작동하고 내부에는 고정자 코일(54a)이 장착되는 영구자석(54)과, 상기 하부 기어(53b)에 연결결합되고 증속기어(55a) 및 회전기어(55b)가 치합되어 속도를 증가시키는 증속기어부(55)와, 상기 증속기어부(55) 또는 수직 기어(52)에 회전력을 전달하는 증폭 전달부(56)로 구성된다.

여기서, 상기 수직 기어(52)와 영구자석(54)의 회전비는 1:4로 증속기어부(55)의 증속기어(55a)와 회전기어(55b)의 회전비는 10 : 1로 형성되는 예를 들어설명하되, 상기 회전비는 케이스의 크기와 장소 목적 등에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.

그리고 상기 증속기어부(55)는 다수개수로 이루어질 수 있으며 본 발명에서는 두 개의 증속기어부(55)가 적용되는 예를 들어 설명하기로 한다.

또한 상기 증폭 전달부(56)는 반달기어(56a)나 랙피니언(561b, 562b) 또는 반달기어(56a) 및 랙피니언(561b, 562b)을 조합하여 형성된다.

여기서, 상기 반달기어(56a)는 하부 또는 상부에 형성되는 기어(561a)가 상기 수직 기어(52)와 치합되고, 내면에 형성되는 기어(562a)는 상기 수직 기어(52)의 내부에 장착되는 내면 기어(52a)와 치합되며, 돌출형성되는 일측 끝단은 상기 몸체(2)를 구성하는 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에 장착되는 슬라이드 바(42)의 연결바(43)와 결합된다.

그리고 상기 랙피니언(561b, 562b)은 케이스(51)에 장착되는 증속기어부(55)와 연결되고, 랙(561b)의 끝단은 몸체(2)를 구성하는 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에 장착되는 슬라이드 바(42)의 연결바(43)와 결합된다.

즉, 상기 자가발전기(50)는 반달기어(56a)나 랙피니언(561b, 562b) 또는 반달기어(56a) 및 랙피니언(561b, 562b)을 조합하여 구성되는 증폭 전달부(56)의 작동시, 상기 수직 기어(52)나 증속기어부(55)가 상기 증폭 전달부(56)에서 회전력을 전달받아 상, 하부에 위치하는 상·하부 기어(53a, 53b)를 회전작동시키고, 다시 상기 상·하부 기어(53a, 53b)는 영구자석(54)를 회전작동시키게 되는 것이다.

여기서, 상기 영구자석(54)은 내부에 장착되는 고정자 코일(54a)의 둘레를 회전작동하면서 전자기 유도현상에 의해 기전력을 발생시키고 상기 기전력은 축전부(4)에 저장하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 자가발전 전기자전거의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다수개의 프레임을 연결하여 형성되고 전조등(26)이 장착된 몸체(2)와, 상기 몸체(2)의 하부 전·후에 각각 장착된 앞·뒷바퀴(22, 23)와, 상기 몸체(2)의 전방 상부에 장착되어 사용자의 손이 파지되고 일측에는 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동을 제어할 수 있도록 브레이크 레버(27)가 구비된 손잡이(24)와, 상기 몸체(2) 상부에 장착되고 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장(25)으로 이루어진 자전거를 형성한다.

그리고 상기 몸체(2)에 전기에너지를 발생하는 전력생성부(3)를 형성하되, 상기 전력생성부(3)는 다음과 같은 과정을 통해서 조립한다.

먼저, 몸체(2)를 구성하는 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 상기 안장 프레임(21b)과 뒷바퀴(23)를 연결하는 경사 프레임(21c)에 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 각각 장착되는 스프링(41)과, 상기 스프링(41)의 상부에 장착되어 스프링(41)의 완충작용시 연동작동하는 슬라이드 바(42)와, 상기 슬라이드 바(42)의 외면에 돌출형성되고 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 외면에 형성되는 가이드 홈(21d)을 따라 이동하는 연결바(43)로 구성되는 이동부(40)를 장착한다.

이때, 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에는 간격을 두고 고정장착되는 고정구(71)와, 상기 고정구(71)에 양측이 각각 결합되고 외주면에 나선이 형성되는 간격바(72)와, 상기 간격바(72)에 일측이 삽입장착되고 반대 측은 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되면서 상기 스프링(41)의 하부를 지지하는 스프링 지지바(73)와, 상기 간격바(72)에 나선 결합되고 회전작동을 통해 스프링 지지바(73)를 상·하 또는 전·후로 이동시키는 조절 너트(74)들로 구성되는 스프링 조절수단(70)을 장착한다.

다음으로 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에는 상기 이동부(40)와 결합되어 연동작동하면서 전기에너지를 발생할 수 있도록 케이스(51)와, 상기 케이스(51)의 상부에 장착되는 수직 기어(52)와, 상기 수직 기어(52)의 상, 하에 각각 치합되고 한 방향 클러치 베어링(53c)이 구비된 상·하부 기어(53a, 53b)와, 상기 상·하부 기어(53a, 53b)에 각각 연결되어 회전작동하고 내부에는 고정자 코일(54a)이 장착되는 영구자석(54)과, 상기 하부 기어(53b)에 연결결합되고 증속기어(55a) 및 회전기어(55b)가 치합되어 속도를 증가시키는 증속기어부(55)와, 상기 증속기어부(55) 또는 수직 기어(52)에 회전력을 전달하는 증폭 전달부(56)로 구성되는 자가발전기(50)들을 장착한다.

이때, 상기 증폭 전달부(56)는 반달기어(56a)나 랙피니언(561b, 562b) 또는 반달기어(56a) 및 랙피니언(561b, 562b)을 조합하여 형성한다.

그리고 상기 뒷바퀴(21c)에 회전축 발전기(60)를 장착하면 전력생성부(3)의 조립은 완료되는 것이다.

다음으로 상기 안장프레임(21b)에 상기 전력생성부(3)를 통해 발생된 전기에너지를 축전하는 축전부(4)를 설치한 후 상기 자전거 앞바퀴(22)에 구동모터(5)를 장착하면 자가발전 전기자전거(1)의 조립은 완료되는 것이다.

여기서 상기 자가발전 전기자전거의 조립 순서는 상기와 다르게 구성될 수 있음을 밝힌다.

상기와 같은 상태에서 사용자가 자가발전 전기자전거를 사용하고자 할 경우에는 다음과 같다.

먼저, 상기 자가발전 전기자전거(1)의 안장(25)에 사용자의 엉덩이를 안착한 후, 손을 이용하여 몸체(2)에 장착되는 손잡이(24)를 파지한 다음, 자가발전 전기자전거(1)를 이동시키면 된다.

그리고 상기 자가발전 전기자전거(1)가 이동하게 되면, 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)는 회전작동하면서 지면을 통해 전달되는 진동과 충격을 이동부(40)에 전달하게 된다.

다음으로 상기 이동부(40)는 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동시 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되는 스프링(41)을 통해 사용자의 엉덩이가 안착된 안장(25)에 충격이 전달되는 것을 최소화게 된다.

그리고 상기 스프링(41)의 상부에 장착되는 스프링(41)의 완충작동에 따라 슬라이드 바(42)가 연동하고 더불어 상기 슬라이드 바(42)의 외면에 형성되는 연결바(43)도 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 외면에 형성되는 가이드 홈(21d)을 따라 작동하게 된다.

다음으로 상기 자가발전기(50)는 연결바(43)와 결합된 증폭 전달부(56)를 통해 진동에너지를 전달받아 케이스(51)의 내부에 장착되는 구성의 작동을 통해 전기에너지를 발생하게 된다.

즉, 상기 반달기어(56a)나 랙피니언(561b, 562b) 또는 반달기어(56a) 및 랙피니언(561b, 562b)을 조합하여 형성되는 증폭 전달부(56)를 내부에 장착되는 수직 기어(52) 또는 피니언(561a)에 회전력을 전달하게 되는 것이다.

그리고 상기 증폭 전달부(56)에서 회전력을 전달받은 수직 기어(52)나 피니언(561a)은 상·하부 기어(53a, 53b)와 증속기어부(55)를 회전작동시 상기 수직 기어(52)의 상, 하에 위치한 영구자석(54)을 회전작동시키게 되는 것이다.

다음으로 상기 영구자석(54)은 내부에 장착되는 고정자 코일(54a)의 둘레를 회전작동하면서 전자기 유도현상에 의해 기전력을 발생시키고 상기 기전력은 축전부(4)에 연속해서 저장시키게 되는 것이다.

그리고 상기 축전부(4)에 저장되는 전기에너지는 축전부(4)를 거쳐 상기 앞바퀴(22)에 장착되는 구동모터(5)와 함께 상기 손잡이(24)에 장착되는 충전확인용 전압 게이지, 경음기 스위치, 축전지 잔량 게이지, 경음기 스위치, 전조등 스위치에 전원을 공급하게 되는 것이다.

이와 같이 본원발명의 자가발전 전기자전거(1)는 바퀴(22, 23)의 회전에 따라 발생하는 회전력이 이동부(40), 자가발전기(50), 축전부(4)를 거쳐 구동모터(5)에 연속공급됨으로써 사용자가 편안하게 자가발전 전기자전거(1)를 이용할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 자가발전 전기자전거를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 자가발전 전기자전거, 2 : 몸체,
3 : 전력생성부, 4 : 축전부,
5 : 구동모터, 40 : 이동부,
50 : 자가발전기, 60 : 회전축 발전기,
70 : 스프링 조절수단, 80 : 전기장치.

Claims

다수개의 프레임을 연결하여 형성되고 전조등(26)이 장착된 몸체(2)와, 상기 몸체(2)의 하부 전·후에 각각 장착된 앞·뒷바퀴(22, 23)와, 상기 몸체(2)의 전방 상부에 장착되어 사용자의 손이 파지되고 일측에는 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전작동을 제어할 수 있도록 브레이크 레버(27)가 구비된 손잡이(24)와, 상기 몸체(2) 상부에 장착되고 사용자의 엉덩이가 안착되는 안장(25)으로 이루어진 자전거에 있어서,
몸체(2)를 구성하는 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 상기 안장 프레임(21b)과 뒷바퀴(23)를 연결하는 경사 프레임(21c)에 장착되고 상기 앞·뒷바퀴(22, 23)의 회전에 따라 연동작동하는 이동부(40)와, 상기 이동부(40)와 결합되어 연동작동하면서 전기에너지를 발생하는 자가발전기(50)들과, 상기 뒷바퀴(21c)에 장착되는 회전축 발전기(60)로 구성되는 전력생성부(3)와,
상기 전력생성부(3)를 통해 발생된 전기에너지를 축전하는 축전부(4)와,
상기 축전부(4)를 통해 전원을 공급받아 상기 자전거 바퀴(22, 23)를 회전시키는 구동모터(5)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자가발전 전기자전거.
청구항 1에 있어서, 상기 이동부(40)는,
상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 각각 장착되는 스프링(41)과, 상기 스프링(41)의 상부에 장착되어 스프링(41)의 완충작용시 연동작동하는 슬라이드 바(42)와, 상기 슬라이드 바(42)의 외면에 돌출형성되고 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 외면에 형성되는 가이드 홈(21d)을 따라 이동하는 연결바(43)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 전기자전거.
청구항 2에 있어서,
상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에는 스프링(41)의 탄성과 간격을 조절할 수 있도록 스프링 조절수단(70)이 장착되되,
상기 스프링 조절수단(70)은 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 외면에 간격을 두고 각각 고정장착되는 고정구(71)와, 상기 고정구(71)에 양측이 각각 결합되고 외주면에 나선이 형성되는 간격바(72)와, 상기 간격바(72)에 일측이 삽입장착되고 반대 측은 상기 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)의 내부에 장착되면서 상기 스프링(41)의 하부를 지지하는 스프링 지지바(73)와, 상기 간격바(72)에 나선 결합되고 회전작동을 통해 스프링 지지바(73)를 상·하 또는 전·후로 이동시키는 조절 너트(74)들로 구성되는 것을 자가발전 전기자전거.
청구항 2에 있어서,
상기 안장프레임(21b)의 내부에 장착되는 슬라이드 바(42)는 몸체(2)의 상부에 장착되는 안장(25)의 하부와 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 자가발전 전기자전거.
청구항 1에 있어서, 상기 자가발전기(50)는,
케이스(51)와, 상기 케이스(51)의 상부에 장착되는 수직 기어(52)와, 상기 수직 기어(52)의 상, 하에 각각 치합되고 한 방향 클러치 베어링(53c)이 구비된 상·하부 기어(53a, 53b)와, 상기 상·하부 기어(53a, 53b)에 각각 연결되어 회전작동하고 내부에는 고정자 코일(54a)이 장착되는 영구자석(54)과, 상기 하부 기어(53b)에 연결결합되고 증속기어(55a) 및 회전기어(55b)가 치합되어 속도를 증가시키는 증속기어부(55)와, 상기 증속기어부(55) 또는 수직 기어(52)에 회전력을 전달하는 증폭 전달부(56)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자가발전 전기자전거.
청구항 5에 있어서,
상기 증폭 전달부(56)는 하부 또는 상부에 형성되는 기어(561a)가 상기 수직 기어(52)와 치합되고 내면에 형성되는 기어(562a)는 상기 수직 기어(52)의 내부에 장착되는 내면 기어(52a)와 치합되는 반달기어(56a) 또는 상기 케이스(51)에 장착되고 증속기어부(55)와 연결되는 랙피니언(561b, 562b) 또는 상기 반달기어(56a) 및 랙피니언(561b, 562b)을 조합하여 구성되되,
상기 반달기어(56a)의 일측 끝단과 랙(561b)의 끝단은 몸체(2)를 구성하는 전륜 프레임(21a)과 안장 프레임(21b) 및 경사 프레임(21c)에 장착되는 슬라이드 바(42)의 연결바(43)와 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 자가발전 전기자전거.
청구항 1에 있어서,
상기 손잡이(24)에는 충전확인용 전압 게이지, 경음기 스위치, 축전지 잔량 게이지, 경음기 스위치, 전조등 스위치로 이루어진 전기장치(80)와 구동모터속도제어용 레버 및 회전축 발전기에 동력을 전달하는 동력전달레버로 이루어진 조절장치(90)가 장착되는 것을 특징으로 하는 자가발전 전기자전거.