KR20200007431A

KR20200007431A - 제동부의 조작이 용이한 전기차

Info

Publication number: KR20200007431A
Application number: KR1020180081544A
Authority: KR
Inventors: 박계정; 박근호
Original assignee: 박근호
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2020-01-22
Also published as: WO2020013648A1; KR102227541B1

Abstract

본 발명은 제동부의 조작이 용이한 전기차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전에 따라 전기차의 전기모터를 구동시키는 구동조작장치가 조작 후 탄성에 의해 원위치로 돌아오도록 하고, 원위치로 복귀함과 동시에, 즉 모터 신호가 오프됨과 동시에 또는 구동조작장치가 속도를 줄이는 방향으로 회전됨과 동시에 재충전식 제동부가 작동하도록 함으로써, 별도의 조작없이 재충전식 제동부를 신속하고 간편하게 작동시킬 수 있도록 하고, 전기모터의 구동 중에도 재충전식 제동 조작장치의 작동을 통해 재충전식 제동부의 우선적인 작동이 가능하도록 함으로써, 재충전식 제동부를 통해서도 에너지 흡수를 통해 신속하고 급격한 제동이 동시에 가능하도록 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차에 관한 것이다.

Description

제동부의 조작이 용이한 전기차{An Electric Vehicle with Simply Operated Brake}

일반적으로 전기차는 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동하고 모터의 구동력을 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 차량을 의미하는데, 이러한 전기차는 배터리의 전기에너지만을 동력원으로 사용하는 순수 전기차와 내연기관 엔진을 구비하여 엔진에서 발생되는 동력을 배터리의 충전 및/또는 차량의 구동에 사용하는 하이브리드 전기차로 구분되는데, 본 발명에서 전기차란 이러한 순수 전기차와 하이브리드 전기차를 포함한 개념으로 자동차, 오토바이, 스쿠터, 자전거 등을 포함한 개념으로 사용된다.

이러한 전기차에 사용되는 제동부로는 기계식 제동부와 재충전(에너지 회수) 없이 회생제동력만을 이용하는 제동부, 재충전식으로 에너지를 회수하는 재충전식 제동부가 있는데, 먼저 기계식 제동부의 경우 마찰력으로 제동하므로 자동차의 운동에너지를 마찰열에너지로 바꾸어 그것을 대기중으로 방출시켜 제동을 하게 되며, 그 기본적인 구조는 운전자의 조작력을 링크나 유압을 이용하여 전달하는 조작기구와 그 힘을 받아 제동력을 발생시키는 디스크 형태의 구조물로 이루어지는데, 이는 바퀴의 회전에너지를 소멸시켜 제동을 걸게 되므로 100% 에너지를 마찰로 일어나는 열로써 태우는 에너지 손실이 발생하게 된다. 또한, 브레이크용 디스크와 디스크를 홀딩시키는 패드면은 마찰로 인한 열과 마모에 따라 보수를 위해 주기적인 교체가 필요하게 된다.

이러한 100% 버려지는 에너지를 재활용 함으로써, 제동시 차량의 운동에너지를 모두 열로 소멸시키는 것과 달리 아래 특허문헌과 같이 제동시의 운동에너지를 전기에너지로 회생시키는 제동부가 바로 재충전식 제동(regenerative braking)부, 다른 용어로는 회생 제동부이다. 상기 재충전식 제동부는 제동시에 제동력을 제외하고는 100%를 발전에 사용하고 발전된 전기에너지를 배터리의 충전에 사용하는바, 자동차의 주행속도에 의한 관성모멘트 운동에너지의 대부분을 높은 효율로 발전기에서 전기에너지로 바꾸어 모터의 구동에 필요한 에너지로 제 사용함으로써 제동과 전기에너지의 발전을 동시에 구현하게 되는 장점이 있다.

다만, 대부분의 전기차는 재충전식 제동부의 작동을 위해 별도의 조작장치를 필요로 하는바, 재충전식 제동부의 작동이 신속하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.

도 1은 전기차의 일종인 전기스쿠터의 사시도이고, 도 2는 종래 기계식 제동 조작장치가 구비된 예를 도시한 사시도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 종래의 전기스쿠터에는 전기스쿠터의 가속을 위한 가속 조작장치인 트위스트 스로틀(ⓐ, twist throttle)이 형성되고, 트위스트 스로틀(ⓐ) 전방에 기계식 제동 조작장치(ⓑ)가 형성되며, 재충전식 제동 조작장치는 또 다른 스위치, 버튼 등으로 구성된다.

이러한 구조에서는 상기 트위스트 스로틀(ⓐ)을 일 방향(도 2에서는 반시계방향)으로 회전시키면 그 회전각도에 비례하여 전기스쿠터에 가속이 이루어지고, 전기스쿠터를 제동하기 위해서는 기계식 제동 조작장치(ⓑ)를 당겨야 한다.

따라서, 별도의 재충전식 제동부를 신속하게 작동시킬 수 없어 재충전식 제동부의 효용성이 떨어지는 문제가 있었다.

(특허문헌)

공개특허공보 제10-2017-0128650호(2017. 11. 23. 공개) "전동 킥보드의 회생전력을 이용한 충전장치"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 별도의 조작없이 구동조작장치를 놓는 것만으로 재충전식 제동부를 신속하고 간편하게 작동시킬 수 있도록 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 전기모터의 구동 중에도 재충전식 제동 조작장치의 작동을 통해 재충전식 제동부의 우선적인 작동이 가능하도록 함으로써, 재충전식 제동부를 통해서도 신속하게 에너지를 흡수하고 급격한 제동이 가능하도록 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 사용자의 한 가지 조작동작만으로 그 조작량에 따라 재충전식 제동부와 기계식 제동부를 모두 제어할 수 있어 조작이 간편하고 빠르게 조작할 수 있는 제동부의 조작이 용이한 전기차를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차는 재충전식 제동부를 포함하며, 회전에 따라 전기차의 전기모터를 구동시키는 구동조작장치와, 전기차의 구동 및 제동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 구동조작장치는 일 방향 회전에 따라 전기모터를 구동시키며, 구동조작장치를 회전시킨 후 놓으면 탄성에 의해 타 방향으로 회전하여 원래 위치로 돌아오도록 하고, 상기 제어부는 구동조작장치의 타 방향 회전에 따라 상기 재충전식 제동부를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동조작장치의 타 방향 회전과 동시에 재충전식 제동부를 작동시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동조작장치가 타 방향으로 회전하여 원래 위치로 돌아오는 경우 재충전식 제동부가 작동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동조작장치의 회전을 감지하는 구동조작장치 회전감지모듈과, 상기 구동조작장치 회전감지모듈에 의해 감지되는 구동조작장치의 회전에 따라 상기 재충전식 제동부를 작동시키는 재충전식 제동부 작동모듈을 포함하고, 상기 재충전식 제동부 작동모듈은 상기 구동조작장치가 전기모터를 구동시키는 방향으로 회전한 후, 그 반대 방향으로 회전하는 것이 상기 구동조작장치 회전감지모듈에 의해 감지되거나 또는 원래 위치로 돌아오는 것이 감지되는 경우 재충전식 제동부를 작동시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 재충전식 제동부의 작동 중 구동조작장치가 다시 일 방향으로 회전하는 경우 다시 전기모터를 구동시켜 구동조작장치의 원래 회전에 따른 속도로 복귀하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제어부는 상기 재충전식 제동부 작동모듈에 의한 재충전식 제동부의 작동시 충전되는 전류의 최대값을 설정하여 초기 제동값을 결정하는 초기제동값설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 전기차는 상기 재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치를 포함하고, 상기 재충전식 제동 조작장치는 엄지손가락으로 밀 수 있는 위치, 엄지손가락으로 누를 수 있는 위치, 레버 형태로 형성되어 손으로 작동 가능한 위치, 발로 누를 수 있는 위치 중 어느 하나에 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 재충전식 제동 조작장치는 회전에 따라 제동 정도가 조절되는 가변식 또는 on/off 스위치식 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 전기차는 상기 재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동조작장치가 전기모터를 구동시키고 있는 동안 상기 재충전식 제동 조작장치가 작동되는 경우, 전기모터를 발전기능의 제동우선모드로 전환시켜 재충전식 제동부가 우선적으로 작동되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제어부는 상기 재충전식 제동 조작장치가 재충전식 제동부를 작동시키는 상태를 감지하여 신호를 전송하는 제동감지모듈과, 상기 구동조작장치가 전기모터를 구동시키는 상태를 감지하여 신호를 전송하는 구동감지모듈과, 상기 제동감지모듈 및 구동감지모듈에서 수신되는 신호에 따라 전기모터의 작동을 조절하는 판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제어부는 상기 재충전식 제동 조작장치에 의한 재충전식 제동부의 작동시 최대 제동값을 설정하는 최대제동값설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 전기차는 기계식으로 전기차를 제동시키는 기계식 제동부와, 상기 재충전식 제동부 및 기계식 제동부를 제어하는 제동 조작장치를 포함하고, 상기 제동 조작장치는, 재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치와, 기계식 제동부를 제어하는 기계식 제동 조작장치를 포함하며, 상기 재충전식 제동 조작장치와 기계식 제동 조작장치는 동시에 작동시 각각 재충전식 제동부와 기계식 제동부를 작동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차는 기계식으로 전기차를 제동시키는 기계식 제동부와, 상기 재충전식 제동부 및 기계식 제동부를 제어하는 제동 조작장치를 포함하고, 상기 제동 조작장치는 회전축을 중심으로 회동하면서 처음부터 제1작동 스트로크 내에서는 재충전식 제동부만을 제어하고, 제1작동 스트로크 이후의 제2작동 스트로크 내에서는 재충전식 제동부 및 기계식 제동부를 동시에 제어하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제동 조작장치는 제동 조작장치가 회전축을 중심으로 제1작동 스트로크 내에서 회동하는 동안 제동 조작장치 일면과의 접촉을 유지하는 접촉수단을 포함하고, 상기 접촉수단은 재충전식 제동부와 연결되어 재충전식 제동부의 제동 정도 또는 제동 여부에 관한 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 접촉수단은 내부에 중공을 형성하면서 골격을 이루는 몸체부와, 상기 몸체부 내부의 중공 내에 삽입되면서 일단은 외부로 돌출되어 제동 조작장치의 일면과 접촉하고 타단은 중공 내부의 탄성수단에 접촉하는 돌기부를 포함하여, 상기 제동 조작장치가 제1작동 스트로크 내에서 회동하면서 상기 돌기부를 가압하는 압력이 약해지게 됨에 따라, 상기 돌기부는 상기 탄성수단의 탄성에 의해 외부로 돌출되는 정도가 커지게 되면서, 상기 돌기부의 돌출되는 정도에 따른 전기적 신호로 재충전식 제동부의 제동 정도 또는 제동 여부에 관한 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차에 있어서, 상기 제동 조작장치는 제동 조작장치가 회전축을 중심으로 제2작동 스트로크 내에서 회동하는 동안 제동 조작장치의 가압단에 의해 일단의 버튼부가 가압되어 눌러지는 유압조절수단을 추가로 포함하고, 상기 유압조절수단은 기계식 제동부의 유압장치와 연결되어 기계식 제동부의 제동 정도 또는 제동 여부를 조절하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 회전에 따라 전기차의 전기모터를 구동시키는 구동조작장치가 조작 후 탄성에 의해 원위치로 돌아오도록 하고, 원위치로 복귀함과 동시에 재충전식 제동부가 작동하도록 함으로써, 별도의 조작없이 재충전식 제동부를 신속하고 간편하게 작동시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 구동조작장치에 의한 전기모터의 구동 중 재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치가 작동되는 경우 전기모터를 발전기로 사용하는 제동우선모드로 전환하여 재충전식 제동부가 우선적으로 작동되도록 함으로써, 재충전식 제동부의 신속한 작동이 가능하도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 사용자의 한 가지 동작만으로 재충전식 제동부와 기계식 제동부를 동시에 제어할 수 있도록 함으로써, 간편하고 빠른 제동 조작장치의 조작이 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 전기차의 일종인 전기스쿠터의 사시도
도 2는 종래의 기계식 제동 조작장치가 구비된 예를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 구동조작장치와 제동 조작장치의 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 제동부를 도시한 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차의 제어부의 구성을 도시한 블럭도
도 6은 도 5의 제어부에 의해 작동되는 재충전식 제동부의 동작상태를 나타내는 그래프
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제동 조작장치의 구조도
도 8은 도 7의 제동 조작장치의 조작과정의 일 예를 도시한 참고도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제동 조작장치의 구조도
도 10은 도 9의 제동 조작장치의 조작과정의 일 예를 도시한 참고도
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제동 조작장치의 구조도
도 12는 도 11의 제동 조작장치의 조작과정의 일 예를 도시한 참고도
도 13은 제2제동 조작장치의 설치예를 나타내는 사진

이하에서는 본 발명에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하고, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제동부의 조작이 용이한 전기차를 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 상기 전기차는 재충전식 제동부(10), 기계식 제동부(20), 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 제어하는 제동 조작장치(50), 전기차를 구동시키는 전기모터(100)를 제어하는 구동조작장치(30), 전기차의 구동 및 제동을 제어하는 제어부(40) 등을 포함한다. 상기 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)는 전기차를 감속시키는 구성으로, 제동부로 통칭할 수 있으며, 이하에서 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 전기차는 구동조작장치(30)의 조작만으로 재충전식 제동부(10)를 작동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며, 더욱 상세하게는 손잡이 형태로 구성된 구동조작장치(30)를 일 방향(도 2에서는 반시계방향)으로 회전시키면, 전기모터(100)가 작동하여 전기차를 전진시키게 되는데, 구동조작장치(30)를 일 방향으로 회전시킨 후 놓을 경우 자동으로 재충전식 제동부(10)가 작동하도록 함으로써, 전기차의 물리적 관성 에너지의 흡수 재충전이 가능하고 신속한 제동이 가능하며 간편한 조작으로 전기차가 부드럽게 운행 및 제동될 수 있도록 한다. 이에 관한 상세한 설명은 후술한다.

또한, 본 발명에 따른 전기차는 신속하고 급격한 제동이 필요한 경우에는 후술할 재충전식 제동 조작장치(510)를 통해 재충전식 제동부(10)를 작동시킬 수 있도록 하고, 재충전식 제동 조작장치(510)가 작동되는 경우에는 구동조작장치(30)에 의해 전기모터(100)가 구동중인 경우에도 발전 기능을 갖는 재충전식 제동부(10)를 우선적으로 작동시키도록 한다.

상기 재충전식 제동부(10)는 차량이 가지는 관성모멘트 에너지인 바퀴의 운동에너지를 전기적 에너지로 변환, 흡수하면서 운동에너지를 소멸시켜 제동을 가하는 원리(이를 '회생제동' 또는 '재충전식 제동' 이라 함)를 구현하는 장치로, 통상적으로 전기에너지를 운동에너지로 변화시켜 구동력을 제공하는 전기모터(100)는 반대로 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 흡수하여 배터리에 충전을 하면서 제동을 가하는 재충전식 제동부(10)로서 작동할 수 있게 된다. 도 4를 참조하여 설명하면, 일반적인 전기모터(100)는 전기자코일(111)이 권선되어 있는 고정자(110)와, 영구자석(121)이 부착되어 있는 회전자(120)로 구성되어, 상기 전기자코일(111)에 전기를 통전시키게 되면 발생하는 자기장에 의해 상기 영구자석(121) 및 회전자(120)가 회전하게 되면서 구동력을 제공하는 원리로 작동하게 되는데, 이러한 원리를 반대로 이용하여 상기 회전자(120)의 운동에너지를 전기적 에너지로 변환시키게 되면(즉, 회전하는 영구자석(121)을 이용하여 상기 전기자코일(111)에서 전기에너지를 생성시키는 발전을 하게 되면), 운동에너지가 소멸되어 회전자(120) 및 그에 부착된 림(60)과 바퀴(70)의 회전을 정지시켜 제동을 할 수 있게 되는데, 상기 재충전식 제동부(10)란 이와 같이 회전자(120) 및 영구자석(121)의 회전하는 운동에너지를 이용하여 전기자코일(111)에서 전기에너지를 생성시키는 발전을 함으로써 운동에너지를 소멸시켜 회전자(120) 및 그에 부착된 림(60)과 바퀴(70)의 회전을 정지시켜 제동하는 구성을 의미한다. 이때, 발전량의 크기는 속도와 관성의 크기에 비례하며 그 크기에 따른 배터리의 재충전량, 즉 배터리에 공급되는 전류의 크기에 비례하여 제동력이 발생된다. 상기 재충전식 제동부(10)에서 생성된 전기에너지는 별도의 배터리(미도시)에 충전되어 추후 전기모터(100)를 작동시키는 전기에너지로 활용되게 된다. 상기 재충전식 제동부(10)는 상기 구동조작장치(30)의 회전에 따라 자동으로 작동하도록 하여 사용의 편의성과 실효성을 높이도록 하며, 제동 조작장치(50)의 후술할 재충전식 제동 조작장치(510)의 조작에 따라서도 작동할 수 있도록 한다. 또한, 상기 재충전식 제동부(10)는 구동조작장치(30)의 작동에 의한 전기모터(100)의 구동 중에도 재충전식 제동 조작장치(510)가 작동하는 경우 재충전식 제동부(10)를 우선적으로 작동시키도록 함으로써 신속하게 에너지를 흡수하여 재충전하면서 동시에 급격한 제동이 가능하도록 한다.

참고로, 이하에서는 전기모터(100)에 전기를 통전시켜 회전자(120) 및 그에 부착된 림(60)과 바퀴(70)를 회전시키는 구동력을 발휘할 수 있게 제어하는 것을 '구동우선모드'라 하고, 반대로 회전자(120)와 함께 차량 전체 운동관성에너지로 회전하는 영구자석(121)의 회전 운동가속에너지가 전기자코일(111)에서 전기에너지로 변환되어 회전자(120) 및 그에 부착된 림(60)과 바퀴(70)의 회전을 정지시켜 제동력을 발휘할 수 있게 제어하는 것을 '제동우선모드'라 하도록 한다.

기계식 제동부(20)는 마찰력을 이용하여 바퀴의 운동에너지를 소멸시켜 제동을 가하는 원리를 구현하는 장치로, 도 4를 참조하여 설명하면, 전기스쿠터(이는 전기차의 일 예임)의 바퀴 내에 장착되는 회전자(120)의 일측에 부착되어 회전자(120)와 함께 연동하여 회전하는 디스크(220)의 양측에 각각 브레이크패드(210)가 장착되어 있는데, 상기 브레이크패드(210)는 상기 제2제동 조작장치(540)의 작동 제어에 의해 가속상황에서는 상기 디스크(220)로부터 이격되어 있는 상태를 유지하다가, 제동을 위해 상기 제동 조작장치(50)의 후술할 기계식 제동 조작장치(520)를 조작하게 되면 유압장치(미도시)의 유압에 의해 브레이크패드(210)가 디스크(220)의 양측에서 각각 디스크(220)를 잡아주게 되고, 이에 의해 디스크(220)-브레이크패드(210) 간의 마찰력을 통해 회전자(120) 및 그에 부착된 림(60)과 바퀴(70)의 운동에너지는 열에너지로 전환되어 운동에너지가 소멸된 후 제동이 이루어지게 된다.

상기 구동조작장치(30)는 상기 전기모터(100)를 구동시켜 전기차를 전진시키는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 손잡이 형태로 형성되어 일 방향, 예를 들어 도 3의 ㉠ 방향으로 회전시키면 전기모터(100)를 구동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 구동조작장치(30)는 그 회전중심에 별도의 탄성수단(미도시)이 형성되도록 하여 ㉠ 방향으로 회전시킨 상태에서 구동조작장치(30)를 놓으면 다시 원래 위치로 돌아오도록 한다. 이때, 상기 구동조작장치(30)를 놓아 ㉡ 방향으로 복귀하면 상기 재충전식 제동부(10)가 자동으로 작동할 수 있도록 한다. 따라서, 전기차의 사용자는 재충전식 제동부(10)를 작동시키는 별도의 장치를 조작할 필요 없이 구동조작장치(30)를 놓는 것만으로 재충전식 제동부(10)를 작동시킬 수 있으므로, 신속하고 간편하게 에너지를 흡수하는 재충전식 제동부(10)를 작동시킬 수 있으며, 전기차를 서서히 제동하여 부드러운 감속도 동시에 이루어지도록 할 수 있다. 상기 구동조작장치(30)의 회전은 상기 제어부(40)의 후술할 구동조작장치 회전감지모듈(410)에 의해 감지되어 상기 재충전식 제동부(10)를 작동시키도록 할 수 있으며, 구동조작장치(30)의 회전중심에 별도의 센서를 설치하여 회전을 감지하도록 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 구동조작장치(30)가 ㉡ 방향으로 회전하여 감속이 이루어질 때 재충전식 제동부(10)가 작동하도록 하므로, 주행중에 운전자가 느끼지 못하는 자연스러운 범위내에서 관성에너지를 흡수하여 배터리의 충전이 이루어지도록 할 수 있다.

상기 제어부(40)는 전기자의 구동 및 제동에 관한 작동을 제어하는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 구동조작장치 회전감지모듈(410), 재충전식 제동부 작동모듈(420), 초기제동값설정모듈(430), 최대제동값설정모듈(440), 제동감지모듈(450), 구동감지모듈(460), 판단모듈(470)을 포함할 수 있다.

상기 구동조작장치 회전감지모듈(410)은 상기 구동조작장치(30)의 회전을 감지하는 구성으로, 상기 구동조작장치(30)의 회전을 측정하는 별도의 센서(미도시)로부터 신호를 수신하여 회전 방향 및 각도 등을 감지하도록 할 수 있으며, 상기 재충전식 제동부 작동모듈(420)의 작동이 개시되도록 한다.

상기 재충전식 제동부 작동모듈(420)은 상기 구동조작장치 회전감지모듈(410)에 의해 감지되는 구동조작장치(30)의 회전에 따라 상기 재충전식 제동부(10)를 작동시키는 구성으로, 상기 구동조작장치(30)가 전기모터(100)를 구동시키는 ㉠ 방향으로 회전한 후에 그 반대 방향인 ㉡ 방향으로 회전하여 바퀴회전이 감소하는 것이 감지되거나 또는 ㉡ 방향으로 회전하여 원래 위치, 즉 회전각도가 0°인 위치로 돌아오는 것이 감지되는 경우 상기 전기모터(100)에서 발생되는 전기에너지를 배터리로 보내어 충전될 수 있도록 한다. 상기 재충전식 제동부 작동모듈(420)은 구동조작장치(30)의 ㉡ 방향 회전이 감지되거나 제자리로 돌아오는 것이 감지됨과 동시에 에너지 흡수를 위한 일정량의 전류를 배터리로 보내어 충전이 이루어지도록 하고, 이를 통해 바퀴(70)를 제동시킬 수 있도록 하며, 그 일정량의 전류값은 상기 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정되도록 한다.

상기 초기제동값설정모듈(430)은 상기 재충전식 제동부 작동모듈(420)에 의한 초기 제동값을 설정하는 구성으로, 상기 구동조작장치(30)의 ㉡ 방향 회전이 감지되거나 제자리로 돌아오는 것이 감지되어 재충전식 제동부(10)가 작동하는 경우 배터리로 공급되는 전류의 양을 설정하도록 한다. 도 6의(a)는 상기 제동 조작장치(50)의 후술할 재충전식 제동 조작장치(510)의 조작에 따라 상기 재충전식 제동부(10)에 의해 제동되는 값을 그래프로 나타낸 것으로, X축은 재충전식 제동 조작장치(510)에 의한 조작값을 나타내고, Y축은 재충전식 제동부(10)에 의해 제동되는 정도를 나타낸다. 일 예로 상기 재충전식 제동부(10)에 의해 제동될 수 있는 정도를 10단계 또는 수십 단계[%]로 나누어 설정되도록 할 수 있으며, 상기 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정되는 초기 제동값(431)은 주행하면서 속도를 줄이거나 구동조작장치(30)를 완전히 놓았을 때, 회생 에너지가 흡수 충전될 수 있는 최고 한계치 값을 설정한 값으로써, 도 6의(a)에 도시된 바와 같이 10, 20, 30%, …, 100%까지 설정되도록 할 수 있다. 상기 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정되는 초기 제동값이 큰 경우에는 구동조작장치(30)의 ㉡ 방향 회전시 회생에너지가 배터리로 공급되는 흡입 전류의 양을 크게 하여 전기차를 급하게 제동하게 되고, 초기 제동값이 작은 경우에는 회생에너지가 배터리로 공급되는 흡입 전류의 양을 작에 하여 전기차가 서서히 제동될 수 있도록 한다. 상기 초기제동값설정모듈(430)은 적용되는 전기차의 종류, 즉 속도, 차량관성모멘트 등에 따라 초기 제동값을 다양하게 설정하도록 할 수 있다. 상기 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정된 초기 제동값에 따라 전기차의 속도가 순간적으로 줄어들면, 그 다음부터는 상기 재충전식 제동 조작장치(510)의 조작에 의해 재충전식 제동부(10)가 작동되도록 할 수 있다.

상기 최대제동값설정모듈(440)은 재충전식 제동 조작장치(510)에 의한 재충전식 제동부(10)의 작동시 재충전식 제동부(10)에 의한 최대 제동값을 설정하는 구성으로, 재충전식 제동부(10)의 작동에 따라 배터리에 공급될 수 있는 최대 전류의 양, 즉 최대 흡수 전류의 최대 한계치를 설정하도록 한다. 상기 재충전식 제동부(10)는 상기 구동조작장치(30)의 회전에 따라 초기에 상기 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정된 값만큼 제동이 이루어지게 되며, 그 이후에는 재충전식 제동 조작장치(510)의 조작에 따라 제동이 이루어지게 되는데, 이때 배터리에 공급되는 최대 전류의 양을 설정하도록 함으로써 제동 정도를 결정할 수 있도록 한다. 다시 말해, 상기 재충전식 제동부(10)는 재충전식 제동 조작장치(510)의 회전 정도에 비례하여 배터리에 전류를 공급하게 되고, 이에 따라 제동을 실시하게 되는데, 이때 재충전식 제동 조작장치(510)의 조작에 따라 재충전식 제동부(10)에 의해 배터리에 공급될 수 있는 최대 전류량을 설정하도록 함으로써 재충전식 제동 조작장치(510)의 회전에 따라 공급되는 전류량, 즉 제동값이 결정될 수 있도록 한다. 따라서, 최대제동값설정모듈(440)에 의해 설정되는 값이 큰 경우에는 회전 정도에 따라 많은 양의 전류를 배터리에 공급하여 급격한 제동이 이루어지게 되고, 최대제동값이 상대적으로 작은 경우에는 회전 정도에 따라 적은 양의 전류를 배터리에 공급하여 더욱 완만한 제동이 이루어지게 된다.

도 6의(b)는 상기 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정되는 초기 제동값이 0인 경우를 예로 든 그래프이며, 재충전식 제동 조작장치(520)의 조작에 의해 제동되는 정도를 나타낸다. 이때, 상기 최대제동값설정모듈(440)은 상기 재충전식 제동부(10)에 의해 제동될 수 있는 최대 제동값을 설정하며, 재충전식 제동 조작장치(510)의 회전에 따라 설정된 최대 제동값까지 일정 비율로 재충전식 제동부(10)가 작동되도록 한다. 예컨대 상기 최대제동값설정모듈(440)은 도 6의(b)에 도시된 바와 같이 최대 제동값(441)을 100, 70, 50[%] 등으로 설정할 수 있으며, 최대값을 기준으로 재충전식 제동 조작장치(510)의 회전에 따라 일정 비율로 배터리에 흡수 전류를 공급하여 제동을 실시하도록 한다.

따라서, 상기 재충전식 제동부(10)는 도 6(c)에 도시된 바와 같이 구동조작장치(30)의 회전에 따라 초기제동값설정모듈(430)에 의해 설정된 초기제동값만큼 제동을 실시하게 되며, 이와 동시에 재충전식 제동 조작장치(510)를 조작하는 경우 최대제동값설정모듈(440)에 의해 설정된 값에 따라 재충전식 제동 조작장치(510)의 회전에 비례하여 제동을 실시하게 된다.

상기 제동감지모듈(450)은 재충전식 제동 조작장치(510)가 재충전식 제동부(10)를 작동시키는 상태를 감지하여 신호를 전송하는 구성으로, 재충전식 제동 조작장치(510)가 회전하여 재충전식 제동부(10)에 대한 제어신호를 전송하게 되면, 상기 제동감지모듈(450)에서는 이를 수신하여 그에 따라 상기 재충전식 제동부(10)에 제어신호를 전송하여 재충전식 제동부(10)가 운동에너지를 전기에너지로 변환함으로써 배터리에 에너지 흡수 전류를 흘려 제동이 동시에 이루어질 수 있게 한다. 즉, 상기 제동감지모듈(450)이 재충전식 제동부(10)에 대한 제어신호를 전송하게 되면, 전기모터(100)는 제동우선모드로 전환되어 재충전식 제동부(10)로 작동하게 된다.

상기 구동감지모듈(460)은 구동조작장치(30)가 전기모터(100)를 구동시키는 상태를 감지하여 신호를 전송하는 구성으로, 전기차 즉, 전기스쿠터를 전방으로 구동시키기 위해 상기 구동조작장치(30)를 회전시켜 전기모터(100)에 대한 구동 제어신호를 전송하게 되면, 상기 구동감지모듈(460)에서는 이를 수신하여 그에 따라 전기모터(100)에 제어신호를 전송하여 전기모터(100)가 구동력을 발휘할 수 있게 한다. 즉, 상기 구동감지모듈(460)이 전기모터(100)에 대한 구동 제어신호를 전송하게 되면, 전기모터(100)는 구동우선모드로 전환되어 전기에너지를 운동에너지로 변환시켜 구동력을 발휘하게 된다.

상기 판단모듈(470)은 상기 제동감지모듈(450)과 구동감지모듈(460)의 신호를 전송받아 분석하는 구성으로, 특히 상기 구동감지모듈(460)의 구동신호가 전송된 상태에서 상기 제동감지모듈(450)의 제동신호가 전송되는 경우에 있어서 전기모터(100)를 제동우선모드로 전환시키는 기능을 수행하게 된다. 따라서, 상기 전기모터(100)는 재충전식 제동부(10)로 작동하여 운동에너지를 전기에너지로 변화시키게 되고, 이를 통해 림(60) 및 바퀴(70)의 제동이 이루어지도록 한다. 본 발명은 구동조작장치(30)를 놓는 경우 자동으로 재충전식 제동부(10)가 작동하도록 하나, 부드러운 제동을 위해 일정 제한 내에서의 제동이 이루어지도록 할 뿐이고, 구동조작장치(30)에 의해 전기모터(100)를 구동시키고 있는 상황에서도 재충전식 제동 조작장치(510)를 작동시키는 경우에는 전기모터(100)가 재충전식 제동부(10)로 우선 작동하도록 하여, 돌발상황 등에 있어서 Quick Charge(급충전)로 에너지 흡수를 위한 큰 전류를 흘려줌으로써 신속하고 급격한 제동이 가능하도록 한다.

또한, 상기 판단모듈(470)은 상기 제동감지모듈(450)의 제동신호가 전송된 상태에서 상기 구동감지모듈(460)의 구동신호가 전송되는 경우에는 전기모터가 작동하여 구동이 이루어지게 되는데, 상기 구동조작장치(30)의 ㉡ 방향 회전과 동시에 제충전식 제동부(10)가 작동하는 경우, ㉡ 방향의 회전후 다시 ㉠ 방향으로 회전함과 동시에 재충전식 제동부(10)의 작동이 정지되고 전기모터가 다시 구동되도록 구성할 수도 있다. 이때, 전기모터는 원래 구동조작장치(30)의 회전 정도에 따라 설정된 속도를 낼 수 있도록 구동되도록 하여 구동조작장치(30)의 회전에 따른 구동이 지속적으로 균일하게 이루어지도록 할 수 있다. 다시 말해, 구동조작장치(30)가 ㉡ 방향으로 회전하여 재충전식 제동부(10)가 작동함에 따라 감속 정도가 기존보다 증가할 수 있기 때문에, 구동조작장치(30)를 다시 ㉠ 방향으로 회전시켜 전기모터를 구동시키는 경우에 원래의 회전 정도에 따른 속도를 낼 수 있도록 전기모터를 더 구동시키도록 할 수 있다.

상기 제동 조작장치(50)는 상기 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 포함하는 제동부의 작동을 제어하는 구성으로, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 재충전식 제동부(10)를 제어하는 재충전식 제동 조작장치(510)와, 기계식 제동부(20)를 제어하는 기계식 제동 조작장치(520)를 포함하도록 할 수 있다. 따라서, 상기 재충전식 제동 조작장치(510) 및 기계식 제동 조작장치(520) 각각은 그 회동에 따라 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 각각 작동시키게 되며, 동시에 작동시킬 경우 각각의 작동이 동시에 이루어지도록 할 수 있다.

상기 재충전식 제동 조작장치(510)는 회동에 따라 상기 재충전식 제동부(10)를 작동시켜, 전기차의 제동이 이루어지도록 하는 구성으로, 더욱 상세하게는 상기 구동조작장치(30)의 내측으로 사용자의 엄지손가락에 의해 회동될 수 있는 위치에 형성되어 그 회동에 따라 재충전식 제동부(10)를 작동시키도록 한다. 상기 재충전식 제동 조작장치(510)는 사용자로부터 먼 측으로 회동시켜 재충전식 제동부(10)를 작동시키도록 하는 것이 바람직하나, 그 반대측으로 회동시켜 재충전식 제동부(10)가 작동되도록 구성하여도 무방하다. 상기 재충전식 제동 조작장치(510)의 회동에 따라 재충전식 제동부(10)가 작동하여 전기모터(100)로부터 배터리에 전류의 공급이 이루어지게 되며, 상기 최대제동값설정모듈(440)에 의해 설정되는 최대 제동값만큼 전류의 공급이 이루어져 제동을 실시하게 된다. 또한, 상기 재충전식 제동 조작장치(510)는 도 3에 도시된 바와 같이 엄지손가락으로 밀 수 있는 위치에 형성될 수도 있으나, 도 13에 도시된 바와 같이 엄지손가락으로 누를 수 있는 위치에 형성되도록 하거나, 별도의 위치에서 레버 형태로 형성되도록 하거나, 또는 발로 누를 수 있는 위치에 형성되어 재충전식 제동부(10)를 작동시키도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 재충전식 제동 조작장치(510)는 회동에 따라 가변되는 신호를 생성하는 홀센서, 저항센서, 광센서 등으로 형성되어 재충전식 제동부(10)를 가변적으로 작동시키도록 할 수 있으나, 또는 on/off 식으로 형성되어 일정 정도의 회동이 이루어지는 경우 재충전식 제동부(10)가 설정된 일정값으로 작동되도록 할 수도 있다.

상기 기계식 제동 조작장치(520)는 회동에 따라 상기 기계식 제동부(20)를 작동시켜 전기차의 제동이 이루어지도록 하는 구성으로, 더욱 상세하게는 상기 기계식 제동 조작장치(520)를 사용자 측으로 당겨 브레이크 패드(210)가 디스크(220)에 접촉되도록 함으로써 바퀴(70)의 회전이 제동될 수 있도록 한다. 상기 기계식 제동 조작장치(520)는 그 회동에 따라 유압장치(미도시)를 작동시켜 브레이크 패드(210)가 동작하도록 할 수 있으며, 또는 브레이크 와이어 등과 연결되어 브레이크 와이어를 당김에 따라 브레이크 패드(210)가 동작하도록 구성할 수도 있다. 본 발명에 따른 전기차는 상기 구동조작장치(30)를 회전시킨 후 놓음에 따라 자동으로 재충전식 제동부(10)가 작동하여 제동이 이루어지도록 하고, 재충전식 제동 조작장치(510)의 작동을 통해 재충전식 제동부(10)의 우선적 작동도 가능하도록 하나, 기계식 제동부(20)를 작동시키는 기계식 제동 조작장치(520)를 따로 구성함으로써 긴급한 상황에서는 기계식 제동을 통한 급격한 제동도 가능하도록 한다. 다만, 본 발명은 기계식 제동부(20)를 통해 급격한 제동을 실시하는 경우에도 상기 재충전식 제동부 작동모듈(420)에 의해 재충전식 제동부(10)가 미리 작동되므로, 기계식 제동부(20)의 사용량을 줄일 수 있고 더욱 부드러운 제동이 가능해진다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전기차를 도 7 내지 도 12를 참조하여 설명하면, 상기 전기차는 일 실시예와 동일하게 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20), 구동조작장치(30), 제어부(40)를 포함한다. 다만, 본 실시예에 따른 전기차의 제동 조작장치(50)는 일 실시예와 같이 재충전식 제동 조작장치(510)가 재충전식 제동부(10)의 작동을 제어하고 기계식 제동 조작장치(520)가 기계식 제동부(20)의 작동을 제어하는 것이 아니라, 제1제동 조작장치(530) 또는 제2제동 조작장치(540) 중 어느 하나가 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 함께 제어할 수 있도록 한다. 이하에서 제동 조작장치(50)라 함은 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 제어하는 제1제동 조작장치(530) 또는 제2제동 조작장치(540) 중 어느 하나를 의미한다. 본 실시예에서의 제동 조작장치(50)는 회전축을 중심으로 회전하면서 처음부터 제1작동 스트로크 내에서는 재충전식 제동부(10)만을 제어하고, 제1작동 스트로크 이후의 제2작동 스트로크 내에서는 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 동시에 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 참고로, 제1작동 스크로크에서부터 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20)가 동시에 작동하는 것을 배제하는 것은 아니다. 따라서, 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20)를 별도로 조작하는 것이 아니라, 하나의 제동 조작장치(50)에 의해 조작하도록 함으로써, 제동부의 조작을 더욱 신속하고 간편하게 할 수 있도록 한다. 상기 제1제동 조작장치(530) 및 제2제동 조작장치(540)는 둘 중 어느 하나가 형성되도록 할 수 있으며, 두 개 모두 동시에 형성되도록 하는 것도 가능하다.

먼저 도 7 내지 도 8을 참조하여, 상기 제2제동 조작장치(540)에 의해 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)가 함께 제어되는 경우를 설명하도록 한다.

상기 제2제동 조작장치(540)는 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20)를 제어하며, 도 8에 도시된 바와 같이 제2회전축(541)을 중심으로 회동하면서 처음부터 제1작동 스트로크(A) 내에서는 재충전식 제동부(10)만을 제어하고(도 8의 (b) 참조), 제1작동 스트로크(A) 이후의 제2작동 스트로크(B) 내에서는 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 동시에 제어(도 8의 (c) 참조)하는 구성으로, 도 7을 참조하면, 상기 제2제동 조작장치(540)는 제2회전축(541)을 중심으로 회동하는 스위치와 같은 형태로 형성되어 사용자의 가압에 따라 사용자로부터 먼 측으로 회동하면서 재충전식 제동부(10) 및/또는 기계식 제동부(20)를 제어하며, 사용자의 가압이 해제되면 다시 탄성에 의해 사용자측으로 회동하여(이를 위해 상기 제2회전축(541)에는 스프링과 같은 별도의 탄성수단(미도시)이 위치하여 조작장치를 사용자측으로 회동시키는 탄성력을 제공하게 된다) 가압 전 위치로 복귀하게 된다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2제동 조작장치(540)의 일단에는 제2제동 조작장치(540)가 제1작동 스트로크(A) 내에서 회동하는 동안 제2제동 조작장치(540)의 일면과의 접촉을 유지하는 접촉수단(550)이 위치하게 되고, 상기 제2회전축(541)을 중심으로 접촉수단(550)의 반대편에는 상기 제2제동 조작장치(540)가 제2회전축(541)을 중심으로 제2작동 스트로크(B) 내에서 회동하는 동안 제2제동 조작장치(540)의 가압단(560)에 의해 버튼부(571)가 가압되어 눌러지면서 이에 의해 기계식 제동부(20)의 유압장치(미도시)를 작동시키는 제어신호를 전송하는 유압조절수단(570)이 형성된다.

상기 접촉수단(550)은 상기 제2제동 조작장치(540)와 접촉되거나 접촉이 해제되면서 그에 따른 전기적 신호를 발생시켜 제어부(40)에 전송하여 재충전식 제동부(10)를 작동시키는 구성으로, 홀 센서 등과 같은 감지수단이 활용될 수 있다. 도 7을 참조하면 상기 접촉수단(550)은 내부에 중공(551)을 형성하면서 골격을 이루는 몸체부(552)와, 상기 몸체부(552) 내부의 중공(551) 내에 삽입되면서 일단은 외부로 돌출되어 제2제동 조작장치(540)의 일면과 접촉하고 타단은 중공(551) 내부의 탄성수단(554)에 접촉하는 돌기부(553)를 포함하여, 제2제동 조작장치(540)가 제1작동 스트로크(A) 내에서 회동하면서 상기 돌기부(553)를 가압하는 압력이 약해지게 됨에 따라, 상기 돌기부(553)가 상기 탄성수단(554)의 탄성에 의해 외부로 돌출되는 정도가 커지게 되면서, 상기 돌기부(553)의 돌출되는 정도에 따라 가변하는 전기적 신호 또는 on-off 식의 제어신호를 제어부(40)에 전송하게 된다.

상기 유압조절수단(570)은 상기 기계식 제동부(20)를 유압에 의해 동작시키는 유압장치(미도시)에 대한 작동 신호를 전송하는 구성으로, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 유압조절수단(570)은 제2제동 조작장치(540)의 회동에 따라 제2제동 조작장치의 가압단(560)에 의해 일단의 버튼부(571)가 가압되도록 위치하게 되는데, 도 8의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 제2제동 조작장치(540)가 제1작동 스트로크(A) 구간 내에서 하방 회동하게 되는 과정에서는 앞서 설명한 바와 같이 상기 접촉수단(550)의 돌기부(553)가 외부로 돌출되는 정도가 커지게 되면서 돌기부(553)의 돌출되는 정도에 따라 재충전식 제동부(10)의 작동 정도가 1~100% 까지 단계적으로 제어되며, 이후 도 8의(c)에 도시된 바와 같이 제2제동 조작장치(540)가 제2작동 스트로크(B) 구간 내에서 회동하게 되는 과정에서부터 제2제동 조작장치(540)의 가압단(560)에 의해 상기 유압조절수단(570)의 일단에 위치하는 버튼부(571)가 가압되면서 그에 의해 버튼부(571)의 가압되는 정도에 따라 기계식 제동부(20)를 유압에 의해 작동시키는 유압장치(미도시)의 작동 정도가 1~100% 까지 단계적으로 제어되도록 하는 신호를 전송하게 되며, on-off 식의 제어신호를 전송하도록 구성할 수도 있다. 이때, 상기 제2제동 조작장치(540)의 가압단(560)은 제1작동 스트로크(A)까지는 회동하더라도 유압조절수단(570)의 버튼부(571)에는 접촉하지 않고, 제2작동 스트로크(B)에서부터 유압조절수단(570)의 버튼부(571)에 접촉이 되어 버튼부(571)를 가압할 수 있는 정도의 길이와 간격(이는 가압단(560)과 버튼부(571) 사이의 간격)을 형성하는 것이 바람직하며, 상기 유압조절수단(570)의 버튼부(571)는 제2제동 조작장치(540)의 가압단(560)에 의한 가압력이 해제되면 탄성에 의해 원위치 될 수 있도록 별도의 탄성수단(572, 이는 도 7에 도시된 것과 같은 스프링 등이 일 예임)에 의해 지지될 수 있다.

도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2제동 조작장치(540)의 작동과정에 대해 설명하면, 도 8의(a)에 도시된 바와 같이 사용자가 제2제동 조작장치(540)를 가압하기 이전에는 제2제동 조작장치(540)의 일면이 상기 접촉수단(550)의 돌기부(553)를 가압하고 있는 상태를 유지하게 되고, 이 경우에는 재충전식 제동부(10)는 물론 기계식 제동부(20)도 동작하지 않게 된다. 이후에 도 8의(b)에 도시된 바와 같이 사용자가 제2제동 조작장치(540)에 대해 가압하기 시작하여 제2제동 조작장치(540)가 제1작동 스트로크(A) 구간 내에서 회동하게 되면, 상기 돌기부(553)를 가압하고 있던 제2제동 조작장치(540)의 일면이 점점 돌기부(553)로부터 멀어지면서 돌기부(553)는 탄성수단(554)의 탄성에 의해 외부로 돌출되는 정도가 커지게 되면서, 돌기부(553)의 돌출되는 정도에 따라 가변하는 전기적 신호의 세기로 재충전식 제동부(10)의 작동 정도를 1~100% 까지 단계적으로 제어할 수 있게 하는 신호(필요에 따라 재충전식 제동부(10)의 작동을 on-off하는 신호를 전송)를 제어부(40)로 전송하게 된다. 이후에 도 8의(c)에 도시된 바와 같이 사용자가 제2제동 조작장치(540)에 대한 가압을 계속하여 제2제동 조작장치(540)가 제2작동 스트로크(B) 구간 내에서 회동하게 되면, 상기 제2제동 조작장치(540)의 가압단(560)이 버튼부(571)를 눌러 기계식 제동부(20)가 함께 작동될 수 있도록 한다. 물론 제1작동 스트로크(A)에서부터 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20)가 함께 동시에 작동하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 제2제동 조작장치(540)의 작동을 통해 한 가지 조작동작만으로 그 조작량에 따라 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20)를 모두 제어할 수 있어 조작이 간편하고 빠르게 조작할 수 있는 특징을 갖게 된다.

다음으로, 도 9 내지 도 10을 참조하여 상기 제1제동 조작장치(530)에 의해 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)가 함께 제어되는 경우를 설명하도록 한다.

상기 제1제동 조작장치(530)는 레버 형태로 형성되어 제1회전축(531)을 중심으로 회전되며, 접촉수단(550) 및 유압조절수단(570)을 이용하여 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 제어하도록 한다. 따라서, 상기 제1제동 조작장치(530)는 제1회전축(531)을 중심으로 회전하면서 제1작동 스트로크(A)에서는 제1제동 조작장치(530)가 접촉수단(550)의 돌기부(553)를 누르는 압력이 약해져 돌기부(553)가 돌출되도록 하고, 이에 따라 상기 재충전식 제동부(10)가 작동하도록 하며, 제2작동 스트로크(B)에서는 제1제동 조작장치(530)에 형성되는 가압단(560)이 유압조절수단(570)의 버튼부(571)를 눌러 기계식 제동부(20)를 함께 작동시키게 된다. 따라서, 제1제동 조작장치(530)에 의해 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 함께 제어하는 경우도 가변식 제어신호 또는 on-off식 제어신호에 의해 작동을 조절하도록 할 수 있으며, 도 7 내지 도 8에 도시된 실시예와 재충전식 제동부(10) 및 기계식 제동부(20)를 제어하는 원리는 동일하므로, 이하 더욱 상세한 설명은 생략한다.

도 11 내지 도 12는 제1제동 조작장치(530)에 의해 기계식 제동부(20)와 재충전식 제동부(10)가 함께 제어되는 경우로, 상술한 실시예와의 차이는 기계식 제동부(20)가 제1제동 조작장치(530)의 일측에 연결되는 브레이크 와이어(580)에 의해 작동하도록 한다. 따라서, 본 실시예에서의 기계식 제동부(20)는 제1제동 조작장치(530)가 제2작동 스트로크(B) 내에서 회동하는 동안 제1제동 조작장치(530)에 의해 당겨져 기계식 제동부(20)를 작동시키게 된다.

도 12를 참조하여 제1제동 조작장치(530)의 작동 과정을 설명하면, 상술한 실시예들과 같이 제1작동 스트로크(A) 내에서는 접촉수단(550)에 의해 재충전식 제동부(10)만이 작동하게 되며, 제2작동 스트로크(B) 내에서는 제1제동 조작장치(530)의 일측에 연결되어 있는 브레이크 와이어(580)를 당겨 이를 통해 기계식 제동부(20)가 작동되도록 하는 제어신호를 전송하게 된다(참고로, 도 12의(b)에서와 같이 제1제동 조작장치(530)가 제1작동 스트로크(A) 구간 내에서 회동하는 경우에도 제1제동 조작장치(530) 일측에 연결된 상기 브레이크 와이어(580)가 당겨 지기는 하나, 제1작동 스트로크(A) 구간에서 브레이크 와이어(580)가 당겨지는 정도에는 기계식 제동부(20)가 작동하지 않고, 제2작동 스트로크(B) 구간에서 브레이크 와이어(580)가 추가적으로 더 당겨지는 정도에서부터 기계식 제동부(20)가 작동하도록 셋팅하게 된다. 물론 제1작동 스트로크(A)에서부터 기계식 제동부(20)가 재충전식 제동부(10)와 함께 동시에 작동하도록 구성할 수도 있으며, 이때에도 재충전식 제동부(10)는 on-off식 또는 가변식 제어신호에 의해 작동하도록 할 수 있다.

따라서, 브레이크 와이어(580)를 통해 기계식 제동부(20)를 제어하는 경우에도 제1제동 조작장치(530)의 제어만으로 재충전식 제동부(10)와 기계식 제동부(20)를 함께 제어하도록 할 수 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 재충전식 제동부
100: 전기모터 110: 고정자 111: 전기자코일
120: 회전자 121: 영구자석
20: 기계식 제동부 210: 브레이크패드 220: 디스크
30: 구동조작장치 40: 제어부 410: 구동조작장치 회전감지모듈
420: 재충전식 제동부 작동모듈 430: 초기제동값설정모듈 431: 초기제동값
440: 최대제동값설정모듈 441: 최대제동값 450: 제동감지모듈
460: 구동감지모듈 470: 판단모듈
50: 제동 조작장치 510: 재충전식 제동 조작장치 520: 기계식 제동 조작장치
530: 제1제동 조작장치 531: 제1회전축
540: 제2제동 조작장치 541: 제2회전축
550: 접촉수단 551: 중공 552: 몸체부
553: 돌기부 554: 탄성수단
560: 가압단 570: 유압조절수단 571: 버튼부 572: 탄성수단
580: 브레이크 와이어
60: 림 70: 바퀴
A: 제1작동 스트로크 B: 제2작동 스트로크
종래 기술에 관련된 부호
ⓐ: 트위스트 스로틀 ⓑ: 기계식 제동 조작장치

Claims

재충전식 제동부를 포함하는 전기차에 있어서,
회전에 따라 전기차의 전기모터를 구동시키는 구동조작장치와, 전기차의 구동 및 제동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 구동조작장치는 일 방향 회전에 따라 전기모터를 구동시키며, 구동조작장치를 회전시킨 후 놓으면 탄성에 의해 타 방향으로 회전하여 원래 위치로 돌아오도록 하고,
상기 제어부는 구동조작장치의 타 방향 회전에 따라 상기 재충전식 제동부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 구동조작장치의 타 방향 회전과 동시에 재충전식 제동부를 작동시키도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 구동조작장치가 타 방향으로 회전하여 원래 위치로 돌아오는 경우 재충전식 제동부가 작동하도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 구동조작장치의 회전을 감지하는 구동조작장치 회전감지모듈과, 상기 구동조작장치 회전감지모듈에 의해 감지되는 구동조작장치의 회전에 따라 상기 재충전식 제동부를 작동시키는 재충전식 제동부 작동모듈을 포함하고,
상기 재충전식 제동부 작동모듈은,
상기 구동조작장치가 전기모터를 구동시키는 방향으로 회전한 후, 그 반대 방향으로 회전하는 것이 상기 구동조작장치 회전감지모듈에 의해 감지되거나 또는 원래 위치로 돌아오는 것이 감지되는 경우 재충전식 제동부를 작동시키도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 4 항에 있어서, 상기 제어부는
재충전식 제동부의 작동 중 구동조작장치가 다시 일 방향으로 회전하는 경우 다시 전기모터를 구동시켜 구동조작장치의 원래 회전에 따른 속도로 복귀하도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 4 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 재충전식 제동부 작동모듈에 의한 재충전식 제동부의 작동시 충전되는 전류의 최대값을 설정하여 초기 제동값을 결정하는 초기제동값설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 4 항에 있어서, 상기 전기차는
상기 재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치를 포함하고,
상기 재충전식 제동 조작장치는,
엄지손가락으로 밀 수 있는 위치, 엄지손가락으로 누를 수 있는 위치, 레버 형태로 형성되어 손으로 작동 가능한 위치, 발로 누를 수 있는 위치 중 어느 하나에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 7 항에 있어서, 상기 재충전식 제동 조작장치는
회전에 따라 제동 정도가 조절되는 가변식 또는 on/off 스위치식 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 4 항에 있어서, 상기 전기차는
상기 재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 구동조작장치가 전기모터를 구동시키고 있는 동안 상기 재충전식 제동 조작장치가 작동되는 경우, 전기모터를 발전기능의 제동우선모드로 전환시켜 재충전식 제동부가 우선적으로 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 9 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 재충전식 제동 조작장치가 재충전식 제동부를 작동시키는 상태를 감지하여 신호를 전송하는 제동감지모듈과, 상기 구동조작장치가 전기모터를 구동시키는 상태를 감지하여 신호를 전송하는 구동감지모듈과, 상기 제동감지모듈 및 구동감지모듈에서 수신되는 신호에 따라 전기모터의 작동을 조절하는 판단모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 9 항에 있어서, 상기 제어부는
상기 재충전식 제동 조작장치에 의한 재충전식 제동부의 작동시 최대 제동값을 설정하는 최대제동값설정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 1 항에 있어서, 상기 전기차는
기계식으로 전기차를 제동시키는 기계식 제동부와, 상기 재충전식 제동부 및 기계식 제동부를 제어하는 제동 조작장치를 포함하고,
상기 제동 조작장치는,
재충전식 제동부를 제어하는 재충전식 제동 조작장치와, 기계식 제동부를 제어하는 기계식 제동 조작장치를 포함하며,
상기 재충전식 제동 조작장치와 기계식 제동 조작장치는 동시에 작동시 각각 재충전식 제동부와 기계식 제동부를 작동시키는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 1 항에 있어서, 상기 전기차는
기계식으로 전기차를 제동시키는 기계식 제동부와, 상기 재충전식 제동부 및 기계식 제동부를 제어하는 제동 조작장치를 포함하고,
상기 제동 조작장치는 회전축을 중심으로 회동하면서 처음부터 제1작동 스트로크 내에서는 재충전식 제동부만을 제어하고, 제1작동 스트로크 이후의 제2작동 스트로크 내에서는 재충전식 제동부 및 기계식 제동부를 동시에 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 13 항에 있어서, 상기 제동 조작장치는
제동 조작장치가 회전축을 중심으로 제1작동 스트로크 내에서 회동하는 동안 제동 조작장치 일면과의 접촉을 유지하는 접촉수단을 포함하고,
상기 접촉수단은 재충전식 제동부와 연결되어 재충전식 제동부의 제동 정도 또는 제동 여부에 관한 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 14 항에 있어서, 상기 접촉수단은
내부에 중공을 형성하면서 골격을 이루는 몸체부와, 상기 몸체부 내부의 중공 내에 삽입되면서 일단은 외부로 돌출되어 제동 조작장치의 일면과 접촉하고 타단은 중공 내부의 탄성수단에 접촉하는 돌기부를 포함하여,
상기 제동 조작장치가 제1작동 스트로크 내에서 회동하면서 상기 돌기부를 가압하는 압력이 약해지게 됨에 따라, 상기 돌기부는 상기 탄성수단의 탄성에 의해 외부로 돌출되는 정도가 커지게 되면서, 상기 돌기부의 돌출되는 정도에 따른 전기적 신호로 재충전식 제동부의 제동 정도 또는 제동 여부에 관한 제어신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.
제 14 항에 있어서, 상기 제동 조작장치는
제동 조작장치가 회전축을 중심으로 제2작동 스트로크 내에서 회동하는 동안 제동 조작장치의 가압단에 의해 일단의 버튼부가 가압되어 눌러지는 유압조절수단을 추가로 포함하고,
상기 유압조절수단은 기계식 제동부의 유압장치와 연결되어 기계식 제동부의 제동 정도 또는 제동 여부를 조절하는 것을 특징으로 하는 제동부의 조작이 용이한 전기차.