KR20230044768A - 틸팅이 가능한 전기 삼륜차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 틸팅이 가능한 전기 삼륜차에 관한 것으로, 3개의 바퀴를 이용하여 주행하므로 써 넓은 접지 면적에 의하여 주행 안정성을 높임과 동시에 선회주행 시 차체와 더불어 바퀴의 틸팅 기능에 의하여 이륜차와 같이 원심력과 구심력을 이용하여 쓰러지지 않고 고속으로 주행할 수 있으며, 주정차 시에는 자주 식으로 주정차할 수 있기 때문에 별도의 차체받침대 및 스탠드가 필요 없어 안전성 및 편리성을 극대화한 틸팅이 가능한 전기 삼륜차에 관한 것이다.
상기에 따른 본 발명은, 조향을 담당하는 전륜은 1개로 구성하며. 차체의 중앙의 파워트레인에는 구동력을 발생하는 모터와 더불어 차동장치를 일체형으로 구성하여 선회주행 시 좌우측 바퀴의 회전을 차동으로 제어할 수 있도록 구성한다.
구동력을 담당하는 후륜은 2개로 구성하되, 각각 파워트레인 하우징의 차축에 축 결합되어 있는 현가장치의 종단에 구성하며, 현가장치는 파워트레인의 차축에 축 결합하여 차체 기울기에 따라 자동으로 상하로 회전하여 바퀴가 항상 노면과 접지되어 있는 상태를 유지할 수 있는 것이다.
차체에 고정 설치되는 틸팅제어부는 클러치와 커넥팅로드로 구성하고, 커넥팅로드는 완충기에 의하여 현가장치에 연결되므로 써, 차체가 커넥팅로드와 완충기에 의하여 현가장치의 지지를 받는 상태로 서 있을 수 있는 것은 물론;
차량의 선회 주행시 차체 기울기에 따라 현가장치에 연결된 커넥팅로드가 회전하면서 차체에 따라 기울어지므로 현가장치도 차체에 따라 기울일 수 있어 틸팅이 가능하도록 하는 것을 포함한다.

Description

틸팅이 가능한 전기 삼륜차 {Tiltable Electric Tricycle}

본 발명은 틸팅(Tilting)이 가능한 전기 삼륜차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3개의 바퀴를 이용하여 주행하므로 써 넓은 접지 면적에 의하여 주행 안정성을 높임과 더불어, 틸팅기능을 추가하여 선회주행 시 바퀴의 틸팅에 의하여 종래의 이륜차와 같이 차체를 기울여 주행할 수 있도록 하여 고속으로 선회주행 시에도 차체가 미끄러지거나 전도되지 않으며, 주정차 시에는 자주 식으로 서 있을 수 있기 때문에 별도의 차체받침대 및 스탠드가 필요 없어 안전성 및 편리성을 극대화한 틸팅이 가능한 전기 삼륜차에 관한 것이다.

일반적으로 차량이 주행하다 보면 바퀴마다 적용되는 노면 상의 높낮이 차이 또는 선회주행으로 인하여 좌우 바퀴의 회전차가 발생하게 되는데, 이런 문제를 해결하기 위해 대부분의 차량에는 차동장치(Differential)가 존재한다.

또한, 차량이 선회할 때 차체는 원심력과 관성에 의하여 계속 직진하고자 하는 힘을 유지하고 있으나 타이어는 조향에 따라 선회방향으로 움직이기 때문에 차량이 선회방향 바깥으로 미끄러지고 무게 중심이 바깥으로 쏠리는 힘을 받게 된다.

따라서 선회주행 시에는 반드시 차체를 선회방향 안쪽으로 틸팅하여 원심력과 평행된 구심력을 발생시켜야 원활한 선회를 할 수 있으나, 종래의 삼륜차는 선회주행 시 차체를 주행속도에 비례하여 선회방향 안쪽으로 틸팅하지 못하여 차체가 원심력을 이기지 못하고 옆으로 미끄러지거나 전도되는 문제점이 있었다.

이와 같이 종래 대부분의 삼륜차는 선회에 따른 원심력을 흡수하는 틸팅기능이 제공되지 못하여 고속주행 시 원활한 선회를 할 수 없었고, 무리한 선회주행 시에는 차체가 전도될 위험이 있어서 반드시 저속으로 감속한 상태에서 조향 핸들을 조작하여 원하는 방향으로 선회하여야만 하는 문제가 있었다.

또한, 일부 삼륜차의 경우 구동력을 발휘하는 후륜을 1개로 형성하고 조향을 담당하는 전륜을 2개로 구성하여 역 삼륜 방식으로 틸팅 기능을 구현하고 있으나, 구동력을 발생하는 후륜을 1개로 구성할 시에는 노면과의 접지 면적이 좁아 충분한 구동력을 발휘하기 어렵고, 전륜을 2개로 구성하여 틸팅기능을 부여하므로 써 조향장치가 불필요하게 복잡해지는 문제점이 있었다.

한편, 틸팅이 가능한 2개의 후륜을 가진 일부 전기 삼륜차는, 대부분 인 휠(in wheel) 방식의 허브모터(Hub Motor)를 채택하므로 써 모터가 차동장치 없이 바퀴를 직접 구동시키기 때문에 선회주행 시 차동 회전이 이루어지지 않아 직진모멘트가 생기게 되고, 이로 인하여 조향이 제대로 구현되지 않는 문제점이 있으며, 노면의 충격을 직접 받는 허브모터의 특성상 고장이 잦고, 용량이 큰 고속 모터를 채택하기 어려운 단점이 있었다.

공개특허공보 등록번호 10-1824043 (2018.01.25) 공개특허공보 등록번호 10-1885811 (2018.07.31) 공개특허공보 등록번호 10-2277250 (2021.07.08) 공개특허공보 공개번호 10-2020-0033295 (2020.03.27)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 특히 선회주행 시 차체의 틸팅 기능으로 원심력을 흡수하므로 써 원활한 선회주행이 가능하고 동시에 넓은 접지 면적에 의하여 차량의 무게를 분산시켜 전도될 위험이 없는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 주행 시에는 틸팅제어부가 해제되어 자유로운 틸팅이 가능하면서도 주정차 시에는 잠금 상태로 전환되어 자주 식으로 주정차할 수 있기 때문에 별도의 차체받침대 및 스탠드가 필요 없고, 따라서 운전자가 발로 노면을 지지하지 않아도 차체가 쓰러지지 않아 안전성 및 편리성을 극대화할 수 있으며,

구동을 담당하는 후륜을 2개로 구성하므로 써 넓은 접지 면적에 의하여 구동력이 큰 모터를 채택할 수 있고, 모터의 구동력을 차동장치를 통하여 후륜으로 전달하므로 조향 성능이 우수한 전기 삼륜차를 제공하는 것에도 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 틸팅이 가능한 전기 삼륜차는,

차체와 더불어 1개의 전륜과 2개의 후륜으로 정 삼륜을 이루고,

상기 차체의 중심부에 설치되는 파워트레인;

상기 파워트레인의 좌우에 구성되어 상기 후륜을 지지하는 현가장치;

상기 차체 상부에 설치되고 상기 현가장치에 연결되어 상기 차체의 틸팅을 제어하는 틸팅제어부를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 1개의 전륜은 조향을 담당하고, 상기 2개의 후륜은 구동력을 담당하도록 하며, 상기 파워트레인은 구동력을 발생하는 모터와 더불어 감속기어부 및 차동기어부와 차축부로 구성하는 것이 좋다.

상기 현가장치는, 상기 파워트레인의 상기 차축부에 회전 구속되도록 축 결합하여 상기 후륜을 지지하도록 하며,

상기 틸팅제어부의 커넥팅로드(Connecting Rod) 좌우 끝단을 상기 현가장치의 완충기(Shock absorber)에 연결하는 것이 바람직하다.

상기 감속기어부는 구동 피니언기어 및 링기어로 이루어지며, 상기 모터에 축 결합된 상기 피니언기어의 회전력을 상기 차동기어부의 차동케이스에 결합되어 있는 상기 링기어로 전달하여 감속하는 것이 좋다.

상기 차동기어부는 차동 유성기어 방식으로 구성하되, 상기 링기어와 일체형으로 결합하여 차동기어를 감싸는 구조로 형성된 상기 차동케이스; 상기 차동케이스에 결합되어 함께 회전하는 피니언 샤프트(Pinion Shaft); 상기 차동케이스의 좌우 출력 측에 베어링으로 회전 구속된 좌우 사이드기어; 상기 피니언 샤프트에 회전 구속을 가지고 상기 좌우 사이드기어와 치차 결합된 다수의 차동 유성기어로 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 차동기어부의 상기 좌우 사이드기어의 중심에는 좌우 차축을 결합하여 구성하며, 상기 차축은 상기 차축부 하우징에 차축 베어링에 의하여 회전 구속되도록 하는 것이 좋다.

현가장치 하우징의 내부에는 상기 차축에 결합하여 구동풀리를 구성하고, 상기 차축의 회전력을 후륜축에 구성된 피동풀리로 전달할 수 있도록 구동벨트로 연결하며, 상기 현가장치 하우징의 중심부에는 회전링크와 더불어 상기 완충기를 구성하여 상기 틸팅제어부에 연결할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 틸팅제어부는 상기 차체에 결합된 클러치와, 상기 클러치의 회전디스크에 결합된 상기 커넥팅로드로 구성하며, 상기 커넥팅로드 양 끝단을 상기 현가장치의 좌우 완충기에 연결하는 것으로 틸팅을 제어할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성으로, 차체에 설치된 틸팅제어부의 클러치에 의하여 커넥팅로드의 좌우 회전을 제어할 수 있도록 하므로 써, 주행 시에는 클러치가 해제되어 커넥팅로드가 자유롭게 좌우 회전할 수 있으며, 이에 따라 커넥팅로드 양 끝단에 완충기를 통하여 연결되어 있는 좌우 현가장치가 파워트레인 하우징의 차축부를 중심으로 상하로 회전하여 차체의 기울어짐에 따라 바퀴가 지면에 밀착된 상태로 틸팅이 가능하도록 할 수 있다.

또한, 선회주행 시 차동기어부의 기계적인 작동에 의하여 선회방향 안쪽 바퀴의 회전수는 줄어들고 바깥쪽 바퀴의 회전수가 증가하는 차동 회전에 따라 자동으로 좌우 후륜의 회전수를 제어하므로 써 차체의 조향이 정확하고 안정감 있는 선회주행이 가능하다.

그리고 주정차 시에는 상기 클러치를 잠금 상태로 전환시켜 커넥팅로드가 회전하지 못하도록 하므로 써 커넥팅로드에 연결되어 있는 현가장치의 상하회전을 억제해 차체가 쓰러지지 않고 자주 식으로 서 있을 수 있어, 운전자가 발로 노면을 지지하지 않아도 돼 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 외부를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 파워트레인 및 후륜부 내부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 파워트레인 내부를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 차동기어부를 분리 나열한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 현가장치를 분리 나열한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차의 틸팅된 상태를 도시한 후면도 이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다.

또한, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만 사용되며, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차는 구조가 간단하여 제품의 제조 편의성 및 시장 경쟁력을 높이는 한편, 선회주행 시 종래의 이륜차와 같이 차체를 기울인 상태에서 주행할 수 있어 선회 안정감을 높이고 주정차 시에는 별도의 장치 없이 자주 식으로 주차할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 틸팅이 가능한 전기 삼륜차는 전체 차량을 구성하는 차체(400)와 더불어, 구동력을 발생하는 파워트레인(100)과 추진력을 발생하는 후륜부(200) 및 조향을 담당하는 전륜부(300)로 구성하도록 하며,

전륜부(300)는 핸들(301)과 앞 포크(302)와 1개의 전륜(310)으로 구성하고, 차체(400)의 중앙 하단에는 전력을 공급하는 배터리(410)를 구성하며, 상단에는 운전자 시트(420)를 구성하는 것이 바람직하다.

차체(400)에 고정 설치되는 파워트레인(100)은 모터(110), 감속기어부(120) 및 차동기어부(130), 차축부(140)로 구성하며, 좌우 대칭되는 두 개의 후륜부(200)는 각각 현가장치(210) 및 후륜(220)으로 구성하는 것이 좋다.

도 3과 도 4와 도 5를 참조하면, 상기 모터(110)는 파워트레인 하우징(101)의 입력부에 결합하여 구성하므로 써 감속기어부(120)로 회전 구동력을 전달하도록 하며, 상기 감속기어부(120)는 모터(110)의 회전축에 결합된 피니언기어(121)와 링기어(122)로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 차동기어부(130)는, 링기어(122)와 결합하여 차동케이스(131)를 구성하고, 차동케이스(131)는 회전할 수 있도록 차동케이스 베어링(132)에 의하여 차동기어부(130)에 결합되며, 차동케이스(131) 내에는 좌우 사이드기어(133)가 사이드기어 베어링(135)에 의하여 회전 구속되어 유성 피니언기어(134)와 치차 결합되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 유성 피니언기어(134)는 피니언 샤프트(136)에 회전 구속된 상태로 사이드기어(133)와 치차 결합되도록 설치하며, 피니언 샤프트(136)는 차동케이스(131)에 결합되어 차동케이스(131)의 회전에 따라 유성 피니언기어(134)를 공전시킬 수 있도록 구성하는 것이 좋다.

상기 좌우 사이드기어(133)의 중심에는 차동기어부(130)의 회전력을 전달할 수 있도록 각각 좌우 차축(141)을 결합하도록 하며, 차축(141)은 차축 베어링(142)에 의하여 차축부(140) 하우징에 회전 구속되어 차축부(140) 좌우 측 종단으로 회전력을 내보내도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 차축부(140)의 좌우 측 종단에는 각각 좌우 후륜부(200)를 구성하되, 후륜부(200)의 현가장치(210)는 현가장치 베어링(143)에 의하여 파워트레인(100)의 차축부(140)에 회전 구속되도록 구성하고, 현가장치(210)의 바깥 면에서 와셔(144) 및 너트(145)에 의하여 차축(141)에 결합하므로 써 차축부(140)를 축으로 회전함과 더불어 이탈되지 않도록 결합하는 것이 바람직하다.

현가장치 하우징(211)의 내부에는 차축(141)에 결합되어 회전력을 받는 구동풀리(212)와 피동풀리(213)를 구성하도록 하며, 구동풀리(212)가 차축(141)으로부터 받은 회전력을 구동벨트(214)를 통하여 피동풀리(213)로 전달하므로 써 피동풀리(213)에 결합되어 있는 후륜(220)을 회전시키도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 3과 도 6과 도 7을 참조하면, 상기 좌우 현가장치 하우징(211)에는 회전링크(215)를 구성하여 완충기(216)와 결합하도록 하고, 완충기(216)의 상부를 틸팅제어부(230)의 커넥팅로드(233) 양 끝단에 각각 연결하므로 써, 커넥팅로드(233)의 중심을 축으로 하여 상하로 회전할 수 있도록 구성하는 것이 좋다.

상기 커넥팅로드(233)의 중앙에는 클러치(231)를 구성하되, 클러치(231)는 차체(400)에 고정하여 설치되고 클러치(231)의 회전디스크(235)는 커넥팅로드(233)와 결합하여 회전을 제어함과 더불어, 커넥팅로드(233)의 양 끝단에 결합된 완충기(216)를 통하여 현가장치(210)가 차체(400)를 지지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명 틸팅이 가능한 전기 삼륜차에 대해 상세한 작동과 원리를 설명하면 다음과 같다.

틸팅제어부(230)의 클러치(231)는 평시 잠김(Normal Lock) 방식으로 구성하여 주정차 시 전원이 인가되지 않으면 클러치(231)가 잠김 상태를 유지하여 좌우로 회전되지 않게 하므로 써 회전 디스크(232)와 결합된 커넥팅로드(233)가 고정된 상태를 유지하며, 커넥팅로드(233)의 양 끝단에 설치된 완충기(216)를 통하여 현가장치(210)의 지지를 받아 쓰러지지 않고 자주 식으로 주정차할 수 있는 것이다.

주행 시 모터(110)가 전류를 공급받아 구동을 시작하면 모터(110)에 축 결합되어 있는 피니언기어(121)가 회전하고, 피니언기어(121)에 치차 결합된 링기어(122)가 회전을 하면서 차동케이스(131)를 회전시킨다.

차동케이스(131)는 그 내부에 고정 결합되어 있는 피니언 샤프트(136)와 같이 회전하므로 써, 피니언 샤프트(136)에 회전 구속을 가지고 결합되어 있는 유성 피니언기어(134)가 사이드기어(133)의 주위를 공전하면서 치차 결합되어 있는 사이드기어(133)를 회전시키게 되는 것이다.

이와 같은 작동으로, 상기 사이드기어(133)는 그 중심에 축 결합되어 있는 차축(141)을 통하여 현가장치 하우징(211) 내의 구동풀리(212)를 회전시키며, 구동풀리(212)는 구동벨트(214)를 통하여 피동풀리(213)를 회전시키게 된다.

상기 피동풀리(213)에 축 결합된 후륜축(221)은 후륜 베어링(222)에 의하여 현가장치 하우징(211)에 회전 구속되어 있으며, 피동풀리(213)의 회전으로 후륜축(221)에 결합된 후륜(220)을 회전시켜 차량이 주행할 수 있는 것이다.

상기와 같은 동력전달 계통에 의하여 모터(110)의 회전 구동력이 감속기어부(120)와 차동기어부(130), 차축부(140) 및 현가장치(210)의 구동풀리(212)와 피동풀리(213)를 통하여 후륜(220)을 구동시켜 주행을 하게 되며,

선회 주행 시에는 선회 반경 안쪽에 위치한 후륜(220)이 선회에 따른 저항을 받기 때문에 천천히 회전하게 되고 이에 따라 안쪽 후륜(220)과 연결된 사이드기어(133)도 천천히 회전하므로, 이에 치차 결합되어 있는 유성 피니언기어(134)가 공전을 하면서 동시에 자전을 하게 된다.

상기와 같이 유성 피니언기어(134)가 자전을 하게 되는 것은 안쪽 후륜(220)이 선회주행에 따른 저항을 받아 차동케이스(131) 보다 회전이 느려지기 때문이며, 이로 인하여 유성 피니언기어(134)에 치차 결합되어 맞물려있는 반대편 사이드기어(133)가 차동케이스(131) 보다 빨리 회전하게 되므로 반대편 사이드기어(133)의 차축(141)에 연결된 바깥쪽 후륜(220)이 더 빠르게 회전하는 것으로 차동에 의한 선회주행을 할 수 있는 것이다.

이때, 틸팅이 이루어지지 않으면 원심력에 의하여 차량이 옆으로 미끄러지거나 무게중심이 바깥쪽으로 쏠리는 현상이 일어나게 된다.

따라서, 차량이 주행을 시작함과 더불어 상기 클러치(231)에 전원을 인가하여 회전 디스크(232)를 풀림 상태로 전환하며, 이에 따라 커넥팅로드(233)가 자유로이 회전할 수 있게 되고, 커넥팅로드(233)에 연결된 현가장치(210)가 상하운동을 할 수 있어 차체(400)와 더불어 자유롭게 틸팅을 할 수 있는 것이다.

도 7을 참조하면, 선회주행 시 운전자가 자체(400)를 좌측으로 기울이면 파워트레인(100)의 차축부(140)를 중심으로 좌측 후륜(220)이 상부로 올라가고 우측 후륜(220)은 밑으로 내려가는 상태가 되는데, 이때 커넥팅로드(233)는 기울어진 만큼 클러치(231)를 중심으로 우측으로 회전하면서 완충기(216)를 통하여 현가장치(210)에 지지되기 때문에 기울어진 상태로 주행할 수 있게 된다.

상기한 상태를 보다 자세히 설명하면 차체(400)의 기울어짐과는 상관없이 좌우 측 후륜(220)은 노면에 접지된 상태로 수평을 유지하기 때문에 좌우 측 후륜(220)의 중심을 연결한 라인과 커넥팅로드(233)는 항상 수평인 상태로 되며, 이와 같은 원리는 평행사변형의 좌우의 세로 라인은 기울어지더라도 상·하의 가로 라인은 수평을 유지하는 것과 같은 원리로 차체(400)의 기울임에 따라 후륜(220)이 기울어지고 이에 따라 틸팅이 가능한 상태로 주행을 할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성으로, 차체(400)에 설치되어 커넥팅로드(233)와 차체(400) 사이에서 회전력을 제어하는 클러치(231)에 의하여 커넥팅로드(233)의 좌우 회전을 구속할 수 있도록 하므로 써,

주행 시에는 상기 클러치(231)를 해제하여 커넥팅로드(233)가 자유로이 회전할 수 있도록 하며, 이에 따라 커넥팅로드(233) 양 끝단의 완충기(216)에 의하여 연결되어 있는 좌우 현가장치(210)가 차축부(140)를 축으로 상하로 회전되게 하여 차체(400)의 기울어짐에 따라 후륜(220)이 지면에 밀착된 상태로 차체(400)의 기울기에 따른 틸팅이 가능하게 된다.

또한, 주정차 시에는 상기 클러치(231)를 잠금 상태로 전환하여 커넥팅로드(233)가 좌우 회전하지 못 하도록 하므로 써 커넥팅로드(233)에 연결되어 있는 현가장치(210)가 상하회전을 억제 받아 자주식으로 서 있을 수 있는 것이다.

100 파워트레인 101 파워트레인 하우징
110 모터 120 감속기어부
121 피니언기어 122 링기어
130 차동기어부 131 차동케이스
132 차동케이스 베어링 133 사이드기어
134 유성 피니언기어 135 사이드기어 베어링
136 피니언 샤프트 140 차축부
141 차축 142 차축 베어링
143 현가장치 베어링 144 와셔
145 너트 200 후륜부
210 현가장치 211 현가장치 하우징
212 구동풀리 213 피동풀리
214 구동벨트 215 회전링크
216 완충기 220 후륜
221 후륜축 222 후륜 베어링
230 틸팅제어부 231 클러치
232 회전 디스크 233 커넥팅로드
300 전륜부 301 핸들
302 앞 포크 310 전륜
400 차체 410 배터리
420 운전자 시트

Claims (10)

1. 차체(400)와 더불어 1개의 전륜(310)과 2개의 후륜(220)으로 삼륜을 이루고;
   상기 차체(400)에 설치되는 파워트레인(100);
   상기 파워트레인(100)의 좌우 종단에 결합하여 상기 후륜(220)을 지지하는 현가장치(210);
   상기 차체(400)에 설치되어 상기 현가장치(210)에 연결되므로 써 상기 차체(400)의 틸팅을 제어하는 틸팅제어부(230);를 포함하여 구성하며,
   상기 전륜(310)은 조향을 담당하고, 상기 후륜(220)은 추진력을 담당하되,
   상기 파워트레인(100)은 구동력을 발생하는 모터(110)와 더불어 감속기어부(120) 및 차동기어부(130)와 차축부(140)로 구성하도록 하고,
   상기 현가장치(210)는 상기 파워트레인(100)의 차축부(140)에 회전 구속되도록 축 결합되어 상기 후륜(220)을 지지하며,
   상기 틸팅제어부(230)는 커넥팅로드(233) 양 끝단에 연결된 완충기(216)를 통하여 상기 현가장치(210)의 틸팅을 제어하는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 감속기어부(120)는,
   피니언기어(121) 및 링기어(122)로 이루어지며, 상기 모터(110)에 축 결합된 상기 피니언기어(121)의 회전력을 차동케이스(131)에 결합되어 있는 상기 링기어(122)로 전달하는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 차동기어부(130)는,
   상기 링기어(122)와 결합하면서 차동기어를 감싸는 차동케이스(131); 상기 차동케이스(131)에 결합되어 함께 회전하는 피니언 샤프트(136); 상기 차동케이스(131)에 회전 구속된 좌우 사이드기어(133); 상기 피니언 샤프트(131)에 회전 구속을 가지고 상기 좌우 사이드기어(133)와 치차 결합된 다수의 차동 유성기어(134)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 차축부는,
   상기 차동기어부(130)의 좌우 사이드기어(133)의 중심에 결합하여 좌우 차축(141)을 구성하며, 상기 차축(141)은 차축부(140) 하우징에 차축 베어링(142)에 의하여 회전 구속되는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 현가장치는,
   현가장치 하우징(211)의 내부에 상기 차축(141)에 결합하여 구동풀리(212)를 구성하고, 상기 차축(141)의 회전력을 후륜축(221)에 구성된 피동풀리(213)로 전달할 수 있도록 구동벨트(214)로 연결하며, 상기 현가장치 하우징(211)에는 회전링크(215)를 구성하여 상기 틸팅제어부(230)의 커넥팅로드(233)에 상기 완충기(216)를 연결하는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 구동풀리(214)와 피동풀리(213)를 대체하여,
   각각 구동 스프로킷(Sprocket)과 피동 스프로킷으로 구성하고, 이를 체인으로 연결하여 구동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
7. 청구항 5에 있어서, 상기 틸팅제어부(230)는,
   상기 차체(400)에 결합된 클러치(231)와, 상기 클러치(231)의 회전디스크(232)에 결합된 커넥팅로드(233)로 구성하며, 상기 좌우 완충기(216)에 의하여 상기 현가장치(210)에 연결되는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 클러치(231)는 브레이크나 모터, 또는 액추에이터로 구성된 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
9. 상기 차체(400)에는 동력원으로 배터리(410)를 탑재하되, 차체(400) 고정형 배터리와 더불어 착탈식 배터리를 구성하여 충전 편의성을 높인 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
   
10. 청구항 1에 있어서, 상기 모터(110)에는,
    회생제동 시스템을 추가하여 관성 주행 시 회생제동식 브레이크 기능과 더불어 발전한 전류로 배터리(410)를 재충전하는 것을 특징으로 하는 틸팅이 가능한 전기 삼륜차.
    

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