KR20150043174A - 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클 - Google Patents

전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 모터사이클의 전륜 휠 내부에 간이한 구조의 발전 장치를 설치하고, 후륜 휠 내부에는 가솔린 엔진과 선택적으로 사용할 수 있는 전기 모터를 설치하여, 주행 상황에서 따라 전기 모터용 배터리를 전륜의 발전 장치로 충전할 수 있는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클에 관한 것으로, 모터사이클에 가솔린 엔진과, 전기 모터와, 전기 모터에 전력을 공급하는 배터리를 구비하여 모터사이클의 후륜에 상기 가솔린 엔진의 구동력과 전기 모터의 구동력이 택일적으로 전달되게 하고, 상기 배터리에는 전기를 충전할 수 있는 충전기를 연결하고, 상기 모터사이클의 전륜의 림 내부에는 상기 충전기에 배터리 충전용 전력을 공급할 수 있는 발전 장치를 구비하되, 상기 발전 장치는, 전륜 축 방향의 자속을 형성하는 영구자석이 부착되고 전륜의 림과 함께 회전하는 원반형 요크와, 전륜 축에 고정된 원반형의 비자성체 디스크 내부에 수용되어 상기 원반형 요크가 회전할 때 상기 영구자석에 의해 형성된 자속과 쇄교하면서 기전력을 발생시키는 권선을 포함하여 구성하고, 상기 가솔린 엔진에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도 이상에 도달하여 관성력이 발생할 때나, 가솔린 엔진에 의한 주행 또는 전기 모터에 의한 주행 중 모터사이클의 정지나 내리막길 주행을 위해 사용자에 의한 브레이크 조작이 이루어질 때, 상기 발전 장치의 권선을 상기 충전기에 연결하여, 상기 배터리를 충전하는 것을 특징으로 한다.

Description

전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클{HYBRID MOTOR CYCLE WITH ELECTRIC GENERATING FRONT WHEEL AND DRIVING REAR WHEEL}
본 발명은 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클에 관한 것으로, 더 상세하게는 하이브리드 모터사이클의 전륜 휠 내부에 간이한 구조의 발전 장치를 설치하고, 후륜 휠 내부에는 가솔린 엔진과 선택적으로 사용할 수 있는 전기 모터를 설치하여, 주행 상황에서 따라 전기 모터용 배터리를 전륜의 발전 장치로 충전할 수 있는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클에 관한 것이다.
본원 출원인은 가솔린 엔진과 전기 모터(BLDC 직류 모터)를 택일적으로 사용하여 후륜을 구동할 수 있는 하이브리드 모터 사이클을 개발하여, 특허등록 제0929644호, 특허등록 제0953745호, 특허등록 제1219059호로 개시하였다.
위 특허들에 개시된 하이브리드 모터사이클에서는, 사용자가 가솔린 엔진에 의한 주행 또는 전기 모터에 의한 주행을 선택하면, 별도의 전환장치 없이 가솔린 엔진의 구동력 또는 전기 모터의 구동력이 자동으로 후륜에 전달되어 모터사이클의 운행 동력으로 사용된다. 그러나, 여기에서 사용하는 전기 모터는 가솔린 엔진을 대체할 정도의 큰 토크를 발생하여야 하므로, 그 용량 및 출력이 매우 큰 것을 사용하여야 하는데, 통상 125cc 이하의 스쿠터용으로는 1,000W-2,000W 전기 모터를 사용하고, 125cc를 초과하는 모터사이클용으로는 3,000W-6,000W이상의 전기 모터를 사용한다. 이들 모터를 구동하는 배터리로 48V(1,000W-2,000W 전기 모터용) 정격전압 또는 72V(3,000W-6,000W전기 모터용) 정격전압의 배터리를 사용할 경우, 모터에는 20A 이상 또는 40A 이상의 큰 전류가 흐르게 된다.
이와 같은 하이브리드 모터사이클은 전기 모터의 전원으로 배터리를 사용하기 때문에, 수시로 배터리 충전을 해야 한다. 하이브리드 모터사이클은 가솔린 엔진에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도 이상에 도달하여 관성력이 발생할 때 전기 모터의 권선을 배터리 충전기에 연결하면, 전기 모터가 발전기로 기능하여 배터리를 충전할 수 있다. 또한, 가솔린 엔진에 의한 주행 또는 전기 모터에 의한 주행 중에 모터사이클의 정지나 내리막길 주행을 위해 사용자에 의한 브레이크 조작이 이루어질 때, 배터리에 의한 전기 모터에의 전원 공급을 차단하고, 전기 모터의 권선을 배터리 충전기에 연결하면, 전기 모터가 발전 장치로 기능하여 배터리를 충전할 수 있다. 이렇게 할 경우, 운행 중 발생하는 불필요한 기계 에너지를 전기 에너지로 전환하여 배터리에 충전하게 되므로, 배터리의 외부 충전 회수를 줄일 수 있게 된다.
그러나, 모터사이클 구동용 전기 모터를 발전 장치로 겸하여 사용하는 데는 다음과 같은 제약이 있다.
우선, 모터사이클 구동용 전기 모터는 상술한 바와 같이 가솔린 엔진의 토크에 준하는 토크를 발생하여야 하기 때문에 그 용량(권선수, 계자 자속)이 매우 크고, 권선 전류도 매우 크다. 따라서, 발전을 위하여 모터사이클 구동용 전기 모터를 충전기에 연결하여 부하를 가할 경우, 역기전력에 의한 전기 모터의 제동력이 매우 크게 걸린다. 따라서, 가솔린 엔진에 운행 중이든 전기 모터에 의한 운행 도중 전원을 차단한 경우든, 전기 모터에 의하여 충전을 개시하는 순간, 모터사이클의 관성력을 훨씬 초과하는 전기 모터의 제동력이 작용하여 모터사이클이 즉시 정지하는 문제점이 있다. 따라서, 하이브리드 모터사이클 구동용 전기 모터를 발전 장치로 전환하여 사용하는 것은 매우 부적절 한 것이다. 또한, 배터리 충전용 발전 장치는 전기 모터와 별도로 구비하여야 하고, 그 용량도 하이브리드 모터사이클 구동용 전기 모터보다 훨씬 더 적어야 한다.
다음, 모터사이클은 자동차와 달리 샤시와 바디에 별도의 발전 장치를 수납할 수 있는 여유 공간이 없다. 따라서, 배터리 충전용 발전 장치를 모터사이클 구동용 전기 모터와 별도로 구비하는 경우에도, 그 설치가 복잡하거나, 부피가 큰 경우에는 배터리 충전용 발전 장치를 구비한 실질적인 효용이 없는 것이다.
본 발명은 상술한 종래, 하이브리드 모터사이클의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는, 하이브리드 모터사이클 구동용 전기 모터와 분리된 발전 장치를 구비하여, 주행 중 불필요한 기계 동력을 전기 에너지로 충전할 수 있는 하이브리드 모터사이클을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는, 모터사이클의 부피를 키우지 않고, 간이하게 설치하여 사용할 수 있는 발전 장치를 갖는 하이브리드 모터사이클을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 과제들은, 모터사이클에 가솔린 엔진과, 전기 모터와, 전기 모터에는 전력을 공급하는 배터리를 구비하여 모터사이클의 후륜에 상기 가솔린 엔진의 구동력과 전기 모터의 구동력이 택일적으로 전달되게 하고, 상기 배터리에는 전기를 충전할 수 있는 충전기를 연결하고, 상기 모터사이클의 전륜의 림 내부에는 상기 충전기에 배터리 충전용 전력을 공급할 수 있는 발전 장치를 구비하되, 상기 발전 장치는, 전륜 축 방향의 자속을 형성하는 영구자석이 부착되고 전륜의 림과 함께 회전하는 원반형 요크(disk type yoke)와, 전륜 축에 고정된 비자성 원반형 디스크의 내부에 수용되어 상기 원반형 요크가 회전할 때 상기 영구자석에 의해 형성된 자속과 쇄교하면서 기전력을 발생시키는 권선(winding)을 포함하여 구성하고, 상기 가솔린 엔진에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도 이상에 도달하여 관성력이 발생할 때나, 가솔린 엔진에 의한 주행 또는 전기 모터에 의한 주행 중 모터사이클의 정지나 내리막길 주행을 위해 사용자에 의한 브레이크 조작이 이루어질 때, 상기 발전 장치의 권선을 상기 충전기에 연결하여, 상기 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클에 의하여 해결될 수 있다.
상술한 본 발명의 과제들은, 상기 후륜의 전기 모터가 철심 코어가 있는 브러시리스 직류 모터(BLDC Motor)이고, 상기 전륜의 발전 장치가, 상기 비자성체 디스크를 철심을 포함하지 않은 합성수지로 성형한 코어리스 발전기일 때 더 효과적으로 해결될 수 있다.
본 발명에 의하면, 모터사이클의 전륜에서 림 내부의 스포크를 제거하고, 그 자리에 영구자석을 회전자로 하고, 권선을 고정자로 하는 코어리스 직류 발전기를 설치함으로써, 비교적 적은 기전력이지만, 모터사이클에 간이하고 가벼운 발전 장치를 마련할 수 있고, 가솔린 엔진에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도 이상에 도달하여 관성력이 충분히 발생할 때나, 가솔린 엔진에 의한 주행 또는 전기 모터에 의한 주행 중 모터사이클의 정지나 내리막길 주행을 위해 사용자에 의한 브레이크 조작이 이루어질 때, 상기 발전 장치의 권선을 상기 충전기에 연결하여, 상기 배터리를 충전할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 체인 동력 전달형 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 측면도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 스쿠터형 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 발전 장치 및 충전 장치에 대한 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 전륜에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발전 장치의 주요 부분에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 전륜을 조립하여 종방향으로 절단한 종단면도이다.
도 6은 비자성체 디스크가 1개인 경우의 전륜에 대한 종단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1a는 일반적인 모터사이클에 본 발명을 적용한 경우로, 두 바퀴 중간의 아래쪽에 가솔린 엔진(3)을 달아 스프로킷(5a, 5b) 및 체인(7)을 이용해서 뒷바퀴에 연결하는 형태로, 운전자가 다리를 벌리고 차체에 걸터앉아 타는 구조이다. 도 1b는 뒷 바퀴에 소형 가솔린 엔진(3) 및 트랜스미션(23)이 치우쳐 있고 배기량이 1백25cc 미만인 모터사이클(통상 스쿠터라고도 함)에 본 발명을 적용한 경우로, 가솔린 엔진(3) 전방에 발판이 마련되어 양다리를 가지런히 모으고 앉아 탈 수 있는 구조이다. 도 1a에서, 후륜 축(15)은 바디 측프레임(9) 또는 후륜 서스팬션 등에 고정되고, 후륜 축(15)에 전기 모터의 전기자가 고정되며, 전기자에 전류가 흐를 경우 영구자석이 부착된 요크는 후륜과 일체로 전기자 주위를 회전한다. 또한, 전륜 축(107)은 전륜 서스펜션(21)에 고정되고, 후술하는 바와 같이 전륜 축(107)에 권선을 수용한 비자성체 디스크가 고정되며, 그 측면을 요크 디스크가 전륜(100)과 일체로 회전한다.
도 1a 및 도 2를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 모터사이클은 후륜(1)에 구동력을 제공하는 가솔린 엔진(3) 및 전기 모터(17)와, 상기 전기 모터(17)에 전력을 공급하는 배터리(도 2에서 부호 213)를 구비한다. 주행시 후륜(1)에 상기 가솔린 엔진(3)의 구동력과 전기 모터(17)의 구동력이 택일적으로 전달된다. 상기 배터리(213)는 배터리 박스(13) 내에 구비된다. 상기 전기 모터(17)로는 본 출원인의 선발명인 특허등록 제0929644호, 특허등록 제0953745호, 특허등록 제1219059호에 개시된 구조의 철심 코어를 가진 브러시리스 직류(BLDC) 모터(BLDC Motor)를 채용한다. 철심 코어를 가진 브러시리스 직류 모터(BLDC Motor)는 기동 토크 및 제어성이 매우 뛰어나기 때문에 모터사이클의 전기 구동 장치로 적합하다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 발명의 특징 중 하나는 상기 배터리(213)에 전기를 충전할 수 있는 충전기(201)를 구비하고, 상기 모터사이클의 전륜(100)의 림(101) 내부에 상기 충전기(201)에 배터리 충전용 전력을 공급할 수 있는 발전 장치를 구비한 데 있다. 또한 본 발명의 다른 특징은, 발전 장치를, 전륜 축(107) 방향의 자속(磁束)을 형성하는 영구자석(M1~M4)이 부착되고 전륜(100)의 림(101)과 함께 회전하는 원반형 요크(103a, 103b, 103c)와, 전륜 축(107)에 고정된 비자성 원반형 디스크(105a, 105b)의 내부에 수용되어 상기 원반형 요크(103a, 103b, 103c)가 회전할 때 상기 영구자석(M1~M4)에 의해 형성된 자속과 쇄교하면서 기전력을 발생시키는 권선(W1, W2)을 포함하여 구성한 데 있다.
본 발명에 따른 발전 장치는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 전륜 림(101) 내부에 권선(W1, W2)을 수용하는 비자성체 디스크 2개(105a, 105b)와 영구자석(M1~M4)이 부착된 원반형 요크 3개(103a, 103b, 103c)를 이용하여 구성할 수 있다. 필요에 따라서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 전륜 림(101) 내부에 권선(W1, W2)을 수용하는 비자성체 디스크 1개(105a)와 영구자석(M1~M4)이 부착된 원반형 요크 2개(103a, 103c)를 이용하여 구성할 수도 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 비자성체 디스크 2개(105a, 105b)와 원반형 요크 3개(103a, 103b, 103c)로 구성한 발전 장치의 구조를 상세히 살펴본다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전 장치는 전륜의 림(101) 내부에 구비되는 전륜 축(107)과, 상기 전륜 축(107)에 고정되어 권선(W1, W2)을 원주 방향을 따라 등간격으로 지지하는 원반 형상의 비자성체 디스크(105a, 105b)와, 상기 비자성체 디스크(105a, 105b)와 작은 공극을 유지하면서 상기 권선(W1, W2)의 지름 방향 구간에 자속을 제공할 수 있는 영구자석(M1~M4)이 원주 방향을 따라 연속적으로 부착된 원반형 요크(103a, 103b, 103c)를 포함한다.
상기 전륜 축(107)의 양단은 전륜 서스펜션(21) 등에 의하여 고정되며, 양단 내측에는 원반형 요크 결합부(125a, 125b)와 비자성체 디스크 결합부(123a, 123b)가 차례로 단차지게 형성되며, 중심부에는 비자성체 디스크 결합을 위한 고정턱(111)이 형성된다.
상기 비자성체 디스크(105a, 105b)는 철심을 포함하지 않은 디스크로, 에폭시 수지 디스크, 페놀 수지 디스크 등의 합성수지 디스크를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 비자성체 디스크(105a, 105b)는 철심을 포함하지 않기 때문에 매우 가볍고, 철심을 포함하고 있는 경우에 비하여 초기 기동 토크 또는 시동 저항이 매우 적다. 따라서, 전기 모터에 의한 운행시 초기 구동을 방해하지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 또 다른 특징은, 상기 후륜의 구동용 전기 모터(17)를 철심 코어가 있는 브러시리스 직류모터로 구성하고, 전륜의 배터리 충전용 발전 장치는 철심 코어가 없는 발전기로 구성함으로써, 상기 전기 모터의 초기 시동시, 발전 장치에 의한 기동 토크 또는 시동 저항을 최소화한 데 있다.
도 4에서 제1원반형 요크(103a)와 제3원반형 요크(103c)는 대칭 구조이다. 또한, 제2원반형 요크(103b)의 제1원반형 요크 지향면에는 제2원반형 요크 지향면에 부착된 자석과 반대 극성을 가진 자석이 동일한 구조로 부착된다. 즉, 상기 원반형 요크(103a, 103b, 103c) 가운데, 중간에 삽입되는 제2원반형 요크(103b)에는 양면에 영구자석(M1~M4)이 부착되고, 상기 제2원반형 요크(103b) 양측에 배치되는 제1원반형 요크(103a)와 제3원반형 요크(103c)에는 내측면에 영구자석(M1~M4)이 배치된다. 각 원반형 요크에 부착되는 자석(M1~M4)들은 마주보는 원반형 요크에 부착된 자석(M1~M4)과 서로 자극쌍을 이루도록 반대 극성끼지 마주보게 배치되고, 동일한 원반형 요크에서 각 자석의 폭은 비자성체 디스크(105a, 105b)의 각 권선(W1, W2)의 좌우측변이 동일한 자석쌍 내에서 최단시간 머물 수 있는 폭으로 조정된다. 대체로, 각 자석쌍과 각 권선(W1, W2)이 일대일로 대응되도록 각 자석수과 권선수를 정하고, 각 권선(W1, W2)의 좌우측변간 이격 폭을 각 자석 폭에 근접하게 하고, 비자성체 디스크(105a, 105b)의 각 권선(W1, W2)을 직렬로 연결하여 출력할 경우, 어느정도 리플(ripple)이 있는 직류 전류를 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 직류 전류는 도 2에 도시된 바와 같이, 충전기(201)의 정류회로(203)에서 평탄화 되고, 직류 변환기(205)에서 배터리 충전 전압으로 변환되어 배터리(213)를 충전한다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1원반형 요크(103a)와 제3원반형 요크(103c)의 중심부에는 베어링(109a, 109b)이 마련된다. 제2원반형 요크(103b) 중심부에는 상기 전륜 축(107)의 외경보다 큰 통공이 형성된다. 상기 원반형 요크(103a, 103b, 10c)는 림(101)에 일체로 고정되어 림(101)과 함께 회전한다. 본 발명에 따른 발전 장치 조립시, 전륜 축(107)의 중심부 고정턱(111) 외측에 제2원통형 요크(103b)를 삽입하고, 상기 제2원통형 요크(103b) 양측에서, 제1비자성체 디스크(105a)와 제2비자성체 디스크(105b)를 상기 전륜 축(107)의 고정턱(111) 양측면에 볼트(B5) 및 너트(N1)에 의하여 결합한다. 상술한 바와 같이, 전륜 축(107)은 항상 고정되어 있다. 다음, 림(101)과 각 원반형 요크(103a, 103b, 103c)를 볼트(B2)와 너트(N2)에 의하여 서로 일체로 조립된다. 이때 제2원반형 요크(103b)는 외주면에서 볼트(B2)에 의하여 림(101)에 고정된다. 제1원반형 요크(103a)와 제3원반형 요크(103c)의 중심부는 전륜 축(107)의 원반형 요크 결합부(에는 베어링(109a, 109b)이 마련되고, 이 베어링(109a, 109b)을 따라서, 타이어(117)와 이에 결합된 림(101)이 회전할 경우, 상기 원반형 요크(103a, 103b, 103c)들도 함께 회전하고, 이들에 부착된 자석(M1~M4)도 회전하여 비자성체 디스크(105a, 105b)의 각 권선(W1, W2)을 끓는 자속을 제공한다. 상기 제1원반형 요크(103a) 외측에는 측면 캡(115)을 볼트(B3)에 의하여 더 부착하고, 그 측면 캡(115) 외측에 브레이크 디스크(117)를 볼트(B4)에 의하여 더 부착할 수 있다. 상기 제3원반형 요크(103c) 외측에도 측면캡(113)을 볼트(B1)에 의하여 더 부착할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본발명에 따른 전륜(100)의 발전 장치의 용량은 상기 후륜(1)의 전기 모터(17)의 용량보다 작은 것을 사용하여야 한다. 전륜(100)의 발전 장치의 용량이 후륜(1)의 전기 모터(17) 용량보다 클 경우, 후륜(1)의 전기 모터(17)에 의한 기동 토크 보다, 발전 장치의 전류에 의한 역기동 토크(기동 억제력)가 더 커질 수 있기 때문이다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 발전 장치를 이용한 충전 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.
본 발명은 충전 제어를 위해, 프로그램에 의하여 동작하며 속도 센서(221), 기울기 센서(223), 브레이크(219), 악세레이터(217)의 입력을 받아서 충전기(201)용 스위치(209)와 BLDC 모터 드라이버(215)를 제어는 마이크로콘트롤러유닛(MCU)(215)와, 모터사이클의 주행속도를 측정하여 상기 마이크로콘트롤러유닛(215)에 출력하는 속도센서(221)와, 모터사이클의 전륜과 후륜간의 기울기를 검출하여 상기 마이크로콘트롤러유닛(215)에 출력하는 기울기 센서(223)를 구비한다. 속도센서(221)는 주행속도를 검출하여 충전상태로 전환을 하는 시점을 판단하기 위하여 사용한다. 기울기 센서(223)는 내리막 일정 경사 이상에서 속도가 계속 가속되거나 브레이크 입력이 되면 발전 장치로부터 전력을 출력하기 시작하여 제동을 걸어서 속도를 일정하게 유지하는데 사용한다. 전기 모터 구동시, 브레이크(219)가 입력되면 BLDC 모터 드라이버를 제어하여 전기 모터(17)에의 전원을 차단하고 발전 장치의 전력을 출력하여 제동력을 얻는 동작을 진행한다. 상기 마이크로콘트롤러유닛(215)는 배터리전압을 검출하여 충전 상태를 파악하거나 저전압 표시를 하는데 사용할 수 있다. 충전 표시 LED(207)를 구비하여 배터리의 충전 진행 상태 확인용으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클은 상기 가솔린 엔진(3)에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도(예를 들어 25Km/h - 35km/h) 이상에 도달하여 관성력이 발생할 때나, 가솔린 엔진(3)에 의한 주행 또는 전기 모터(17)에 의한 주행 중 모터사이클의 정지나 내리막길 주행을 위해 사용자에 의한 브레이크(219) 조작이 이루어질 때 이를 감지하여, 상기 발전 장치의 권선(W1, W2)을 상기 충전기(201)에 연결하여, 상기 배터리(213)를 충전한 후, 전기 모터(217)의 전원으로 사용할 수 있게 한다. 이를 통해 배터리(213)를 주행에 긴요하지 않거나 불필요한 동력을 전기로 전환하여 외부 충전 횟수를 줄이고, 주행 중 배터리(213) 충전소를 쉽게 찾지 못할 경우, 모터사이클 내에서 배터리(213)를 충전하여, 전기 모터(17)를 구동할 수 있게 된다. 주행 중 내리막길을 운행하기 위하여 엑셀레이터(217)를 놓을 때 이를 감지하여 상기 발전 장치의 권선(W1, W2)을 상기 충전기(201)에 연결하여, 상기 배터리(213)를 충전할 수도 있다.
1 : 후륜 3 : 가솔린 엔진
5a, 5b : 스프로킷 7 : 체인
9 : 바디 측프레임 11 : 전원선
13 : 배터리 박스 15 : 후륜축
17 : 전기 모터 19 : 후륜 서스펜션
21 : 전륜 서스펜션 23 : 트랜스미션
100 : 전륜 101 : 림
103a ~ 103c : 요크 디스크 105a, 105b : 비자성체 디스크
107 : 전륜축 109a, 109b : 베어링
111 : 고정턱 113, 115 : 측면 캡
117 : 브레이크 디스크 119 : 축공
121 : 권선홈

Claims (2)

  1. 모터사이클에 가솔린 엔진과, 전기 모터와, 전기 모터에 전력을 공급하는 배터리를 구비하여 모터사이클의 후륜에 상기 가솔린 엔진의 구동력과 전기 모터의 구동력이 택일적으로 전달되게 하고, 상기 배터리에는 전기를 충전할 수 있는 충전기를 연결하고, 상기 모터사이클의 전륜의 림 내부에는 상기 충전기에 배터리 충전용 전력을 공급할 수 있는 발전 장치를 구비하되,
    상기 발전 장치는, 전륜 축 방향의 자속을 형성하는 영구자석이 부착되고 전륜의 림과 함께 회전하는 원반형 요크와, 전륜 축에 고정된 원반형의 비자성체 디스크 내부에 수용되어 상기 원반형 요크가 회전할 때 상기 영구자석에 의해 형성된 자속과 쇄교하면서 기전력을 발생시키는 권선을 포함하여 구성하고,
    상기 가솔린 엔진에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도 이상에 도달하여 관성력이 발생할 때나, 가솔린 엔진에 의한 주행 또는 전기 모터에 의한 주행 중 모터사이클의 정지나 내리막길 주행을 위해 사용자에 의한 브레이크 조작이 이루어질 때, 상기 발전 장치의 권선을 상기 충전기에 연결하여, 상기 배터리를 충전하는 것을 특징으로 하는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후륜의 전기 모터는 철심 코어가 있는 브러시리스 직류 모터(BLDC Motor)이고, 상기 전륜의 발전장치는, 상기 비자성체 디스크가 합성수지로 성형된 코어리스 발전기인 것을 특징으로 하는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클.
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