WO2010120071A2

WO2010120071A2 - 전기자전거의 동력전달기구

Info

Publication number: WO2010120071A2
Application number: PCT/KR2010/002207
Authority: WO
Inventors: 송강영
Original assignee: Song Kang Young
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2010-10-21
Also published as: WO2010120071A3; US20110124454A1

Abstract

본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)는 자전거에 장착된 구동모터(990)와 그 내부에 중공이 형성되고 상기 중공을 관통하여 상기 자전거의 크랭크축(590)이 관통하는 외축(580)을 가진다. 상기 외축(580)은 외축 결합자(18)를 통하여 자전거의 구동스프라켓(50)과 결합된다. 상기 전기자전거의 동력전달기구(5000)는 구동모터연결 일방향클러치(300)와 페달연결 일방향클러치(200)를 가진다.

Description

전기자전거의 동력전달기구

본 발명은 전기자전거의 동력전달기구에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 간단한 구조로 모터의 힘 또는 자전거 사용자가 페달을 밟는 힘 각각으로 그리고 필요한 경우 그 합력으로 운행될 수 있는 전기자전거의 동력전달기구에 관한 것이다. 본 발명에 따를 경우 동력전달시 발생하는 동력손실을 최소화하여 효율적으로 동력이 전달되며, 모터의 힘과 페달의 힘을 필요할 때 이용하여 자전거를 가장 편리하고 편안하게 이용할 수 있도록 한다.

통상적인 전기자전거는 허브모터를 이용하여 자전거의 후륜을 구동하는 방식이다. 이러한 허브모터를 이용한 전기 자전거는, 모터의 구동부와 허브의 마찰면적이 증대되어 마찰력이 증대되며 이에 따라 동력전달의 효율성이 좋지 못한데, 특히, 모터의 전원을 끄고 자전거 사용자의 페달을 밟는 힘만으로 후륜을 구동하고자 하는 경우, 일반 자전거와는 달리 많은 힘이 들게 된다.

이에 따라 모터 배터리가 소모된 경우, 또는 자전거 운전자가 스스로 페달을 밟아 움직이고 싶은 경우 그 운행이 쉽지 않을 수 있다.

이와 관련되어 자전거의 크랭크축에 직접적으로 모터의 동력이 연결되어 자전거의 크랭크축을 회전시켜 자전거를 구동시키는 방식이 동력전달의 효율성이 높을 수 있다. 예를 들어, 대한민국 특허 제 0332831호의 전기자전거는 모터의 동력을 크랭크축으로 연결하여 구동하는 방식을 보인다.

이 경우는 3개의 일방향 클러치를 이용하여 구동모터의 동력과 페달을 밟는 힘을 크랭크축으로 독립적으로 전달하도록 하고 있다.

동력전달기구와 관련되어서, 관련부품이 최소화될수록 간단한 구조를 가지게 되어 설치와 수리 교체에 있어서 편리하여 바람직하다 할 것이다.

한편으로, 일반적인 전기자전거에 대하여 그 동력전달기구의 설치만으로 이를 전기자전거로 이용할 수 있도록 한다면 바람직하다 할 것이다.

종합하면 허브모터를 이용하는 것보다는 자전거의 크랭크축으로 동력을 전달하며, 이때 적은 부품으로 상호간에 간섭 없이 모터의 동력과 자전거 운전자의 페달을 밟는 힘 각각으로 운행되는 것이 바람직하며, 이때, 간단한 설치만으로 일반자전거를 전기자전거로 사용할 수 있게 한다면 더욱 바람직하다 할 것이다. 본 발명은 이러한 요청을 만족시킨다.

한편 자전거의 구동스프라켓쪽에는 가능하면 많은 동력전달기구가 설치되지 않는 것이 좋다. 예를 들어 모터는 자전거의 크랭크축 하우징을 중심으로 자전거의 구동스프라켓의 반대편에 설치되는 것이 좋다. 이것은 모터로부터 동력을 전달하는 체인 등의 기구가 구동스프라켓과 같은 편에 설치되는 경우 구동스프라켓 쪽 기구와 간섭이 발생하고 설치가 용이하지 않으며 변속기 등의 장착이 어렵게 되기 때문이다. 본 발명은 두번째 측면에서 이러한 요청을 만족시킨다.

본 발명의 첫번째 목적은 적은 부품으로, 상호간에 간섭 없이 모터의 동력과 자전거 운전자의 페달을 밟는 힘을 자전거의 크랭크로 전달하여 운행하게 할 수 있으며 또한 간단한 설치만으로 일반자전거를 전기자전거로 사용할 수 있게 하는 전기자전거의 동력전달기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 두번째 목적은 자전거의 구동스프라켓쪽에 밀집되지 않고 자전거의 크랭크 하우징을 중심으로 양측으로 분산되어 설치가 용이하고 추가적으로 변속기 등의 장착이 용이한 전기자전거의 동력전달기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 본 발명은 자전거에 장착된 구동모터와; 상기 구동모터와 외륜이 연결되고, 상기 자전거의 구동스프라켓과 내륜의 회전력이 전달되도록 연결된 구동모터연결 일방향클러치로서, 상기 외륜과 내륜은 그 외륜의 정방향회전에 대하여 상호간에 잠기고, 그 내륜의 정방향 회전에 대하여 잠금이 해제되는 상기 구동모터연결 일방향클러치와; 상기 자전거의 크랭크축과 내륜이 결합되고, 상기 자전거의 구동스프라켓과 외륜의 회전력이 전달되도록 연결된 페달연결 일방향클러치로서, 상기 외륜과 내륜은 그 내륜의 정방향 회전에 대하여 상호간에 잠기며, 그 외륜의 정방향회전에 대하여 잠금이 해제되는 상기 페달연결 일방향클러치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구를 제공한다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 크랭크축은 상기 구동모터연결 일방향클러치와 비접촉되어 설치된다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 구동모터연결 일방향클러치와 상기 페달연결 일방향 클러치는 상기 구동스프라켓의 좌우측면에 각각 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 내륜과 결합된 모터측 결합자가 상기 구동스프라켓의 좌측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되고, 상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜과 결합된 페달측 결합자가 상기 구동스프라켓의 우측면에 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 내륜과 결합된 모터측 결합자가 상기 구동스프라켓의 좌측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되고, 상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜에 형성된 결합대가 상기 구동스프라켓의 우측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 외륜에 스프라켓이 설치되어 상기 구동모터와 체인으로 연결되고, 그 내륜의 내부에는 그 내면을 따라 나사부가 형성된 관통공이 형성되어 있으며, 상기 모터측 결합자는 상기 내륜의 내면 나사부에 결합되는 대응 나사부가 외면에 형성되며 관통부를 가지는 돌출부를 가져 상기 구동모터연결 일방향클러치의 내륜의 관통공의 내면 나사부와 상기 모터측 결합자의 돌출부의 외면의 대응나사부가 상호간에 결합되어 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상기 구동스프라켓에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜의 외면을 따라 나사부가 형성되어 있으며, 상기 페달측 결합자는 상기 페달연결 일방향클러치의 외륜의 나사부에 결합되는 대응 나사부가 내면에 형성된 관통부를 가져 상기 페달연결 일방향클러치의 외륜의 외면 나사부와 상기 페달측 결합자의 관통부 내면의 대응나사부가 상호간에 결합되어 상기 페달연결 일방향클러치는 상기 구동스프라켓에 연결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 페달연결 일방향클러치의 외륜에는 방사상으로 결합대가 형성되어 상기 구동스프라켓에 결합되고, 상기 크랭크축에는 뭉치부가 형성되고 그 외주를 둘러 상기 페달연결 일방향클러치의 내륜의 관통공의 내면에 형성되는 나사부에 대응한 나사부가 형성되어 이들 나사부의 결합에 따라 상기 페달연결 일방향클러치의 내륜이 상기 크랭크축에 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 첫번째 측면에 따를 경우, 상기 모터측 결합자의 관통공은 상기 크랭크축보다 직경이 커 상기 크랭크 축은 상기 모터측 결합자의 관통공의 공동부를 비접촉식으로 관통하는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 본 발명은 자전거에 장착된 구동모터와; 그 내부에 중공이 형성되고 상기 중공을 관통하여 상기 자전거의 크랭크축이 관통하는 것으로서 상기 자전거의 구동스프라켓과 결합되는 외축과; 상기 외축에 내륜이 장착되고 상기 구동모터의 동력을 전달받도록 외륜이 연결되며, 여기서 상기 외륜과 내륜은 상기 외륜의 정방향회전에 대하여 상호간에 잠기고, 상기 내륜의 정방향 회전에 대하여 잠금이 해제되는 구동모터연결 일방향클러치와; 상기 자전거의 크랭크축에 내륜이 장착되고, 상기 자전거의 구동스프라켓과 외륜이 결합되며, 여기서 상기 외륜과 내륜은 상기 내륜의 정방향 회전에 대하여 상호간에 잠기며, 상기 외륜의 정방향회전에 대하여 잠금이 해제되는 페달연결 일방향클러치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구를 제공한다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 외축은 자전거의 크랭크축 하우징을 관통하여 설치되며, 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상기 자전거의 크랭크축 하우징을 중심으로 상기 자전거의 구동스프라켓의 반대편에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 크랭크축은 상기 구동모터연결 일방향클러치가 장착된 외축을 관통하여 상기 크랭크축과 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상호간에 비접촉되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 외축은 상기 외축에 장착된 외축 결합자가 상기 자전거의 구동스프라켓에 결합되어 상기 외축과 상기 자전거의 구동스프라켓이 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜에 장착된 페달결합자가 상기 자전거의 구동스프라켓에 결합되어 상기 페달연결 일방향 클러치와 상기 자전거의 구동스프라켓이 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 자전거의 구동스프라켓의 바깥에 상기 페달연결 일방향클러치가 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 외축이 상기 크랭크축하우징을 관통하여 그 양측으로 돌출된 부분 각각에 상기 구동모터연결 일방향클러치와 상기 외축결합자가 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 크랭크축이 상기 외축을 관통하여 돌출된 부분에 상기 페달연결 일방향클러치가 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 상기 크랭크축 하우징과 상기 외축 사이에는 베어링이 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따를 경우, 두 개의 일방향클러치만을 사용하여 모터의 동력과 페달을 밟는 동력을 상호간에 간섭 없이 구동스프라켓에 전달하여 자전거를 운행하며 이에 따라 모터의 동력만으로, 페달을 밟는 힘만으로 또는 이들의 합력으로 자전거를 운행할 수 있게 된다. 또한, 모터의 동력으로 운행시 페달에 발을 올려놓고 쉬거나 역방향으로 페달을 밟을 수도 있다.

이러한 경우 동력은 구동스프라켓으로 전달되는 것으로서 동력전달효율이 높아 전기가 적게 소모되며, 페달을 밟아 운행할 때 일반 자전거를 타는 정도의 힘만으로 운행이 가능하다.

또한 모터가 하방에 위치하여 자전거가 안정성을 유지하며 다수개의 배터리를 착탈식으로 편하게 설치하여 순차적으로 또는 병렬적으로 배터리의 전기를 사용할 수 있게 된다.

특별히, 본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 모터의 동력을 전달받는 구동모터연결 일방향클러치가 자전거의 크랭크축 하우징을 중심으로 구동스프라켓과 다른 편에 설치가 될 수 있으며, 이에 따라, 동력전달기구의 설치를 용이하고 편하게 이룰 수 있게 되며, 예를 들어 변속기 등을 장착하기가 용이하다.

도 1은 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 장착한 자전거를 보이는 도면;

도 2에서 4는 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 보이는 도면;

도 5는 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구에서 모터가 장착되는 구조를 보이는 도면;

도 6 및 도 7은 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구에서 후륜과 연결되는 구조를 보이는 도면;

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 장착한 자전거를 보이는 도면;

도 9에서 도 11은 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 보이는 도면;

도 12 및 도 13은 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구에서 배터리가 장착되는 구조를 보이는 도면;

도 14 및 도 15는 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구에서 모터가 장착되는 구조를 보이는 도면.

이제 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 설명한다.

도 1에서 도 7은 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 보이고, 도 8에서 도 15는 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 보인다. 이들 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구와 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구는 모두 동일한 번호 5000이 부여되고 있다.

먼저, 도 1은 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)가 설치된 전기자전거(1000)를 보인다. 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)는 일반 자전거에 대하여 설치하면 일반 자전거가 전기자전거가 되는 것으로서, 간단한 부품으로 이루어져, 설치가 매우 용이하다.

우선 자전거의 구동스프라켓(80)에 대하여 크랭크축(10)이 보이며 상기 크랭크축(10)에 크랭크 아암(14)이 연결되고 상기 크랭크 아암(14)에 페달(P)이 설치된다.

상기 구동스프라켓(80)은 체인(880)을 통하여 후륜(800)의 허브와 결합된 허브 스프라켓(830)에 연결된다.

상기 구동스프라켓(80)을 중심으로 본 발명에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)가 설치되는데, 도 1에서는 페달연결 일방향클러치(200)가 페달측 결합자(280)를 통하여 상기 구동스프라켓(80)의 우측면에 설치된 것이 보인다.

상기 자전거의 프레임(15)중 후륜(800)으로부터 안장(603)측으로 연장된 프레임부(103)에는 하방으로 연장된 하방연장브라켓(1051)(1053)에 모터(M)가 장착되고 상기 모터(M)의 출력축은 스프라켓(310)과 연결되며, 상기 스프라켓(310)은 체인(40)을 통하여 본 발명이 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)의 구동모터연결 일방향클러치(100)의 외륜(140)의 외주를 따라 형성된 스프라켓(108)에 연결된다.

상기 자전거의 프레임(500)에서 크랭크축(10)으로부터 핸들(H)쪽으로 경사져 연장된 프레임부(589)에는 배터리(77)가 착탈식으로 결합된다.

상기 배터리(77)의 전기로 상기 모터(M)가 작동하며 상기 모터(M)의 작동을 제어하는 제어스위치(미도시)가 바람직하게는 상기 핸들(H)에 장착된다.

본 발명에 따를 경우, 상기 배터리(77)는 이외 상기 자전거의 후륜(800)의 허브의 좌우측에 대하여 브라켓을 설치하여 여기에 각각 배터리를 추가적으로 설치하는 것이 바람직하다. (미도시) 이 경우, 이들 배터리는 병렬로 연결되어 배터리의 사용시간을 늘릴 수 있다. 다른 경우, 3개의 배터리 중 어느 하나의 전기가 소진된 경우 다음의 것이 사용될 수 있도록 할 수도 있다.

도 2와 도 4는 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)의 일 예를 보이는 도면이다.

먼저, 구동모터연결 일방향클러치(100)가 제공된다. 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)는 외륜(140)과 내륜(160)을 가지는데, 상기 외륜(140)은 상기 구동모터(M)와 연결되어 동력을 전달받는다. 또한 상기 내륜(160)은 그 회전력이 전달될 수 있도록 상기 구동스프라켓(80)과 연결된다. 이 경우, 상기 외륜(140)과 내륜(160)은 그 외륜(140)의 정방향(+) 회전에 대하여 상호간에 잠기고, 그 내륜(160)의 정방향(+) 회전에 대하여 잠금이 해제된다.

이러한 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)는, 본 실시예에서, 상기 구동스프라켓(80)의 좌측면에 설치되고 있다.

또한, 페달연결 일방향클러치(200)가 제공되며, 상기 페달연결 일방향클러치(200)는 외륜(240)과 내륜(260)을 가진다. 상기 자전거의 크랭크축(10)은 상기 내륜(260)과 결합되어 상기 크랭크축(10)의 회전은 상기 내륜(260)을 회전시킨다. 상기 외륜(240)은 그 회전력이 전달될 수 있도록 상기 구동스프라켓(80)에 연결된다. 이 경우, 상기 외륜(240)과 내륜(260)은 내륜(260)의 정방향(+) 회전에 대하여 상호간에 잠기며, 외륜(240)의 정방향(+) 회전에 대하여 잠금이 해제된다.

이러한 상기 페달연결 일방향클러치(200)는, 본 실시예에서, 상기 구동스프라켓(80)의 우측면에 설치되고 있다.

상기 크랭크축(10)은 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)와 비접촉되어 설치된다. 이때 비접촉이란 모터(M)의 동력전달에 따른 구동모터연결 일방향클러치(100)의 회전동력이 크랭크축(10)으로 전달되지 않고 또한 역으로 페달(P)(P')을 밞음에 따라 크랭크축(10)이 회전할 때 그 동력이 구동모터연결 일방향클러치(100)로 전달되지 않도록 하기 위한 것으로서, 상기 크랭크축(10)과 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)의 사이가 물리적으로 분리되어 직접적으로 접촉을 안하는 것을 말하는 것으로서 이들 사이에 베어링 등이 개재되어 상호간에 공회전을 이루는 경우도 포함한다.

본 실시예에서, 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)는 그 내륜(160)과 결합된 모터측 결합자(180)가 상기 구동스프라켓(80)의 좌측면에 결합되어 있다, 이에 따라 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)는 상기 구동스프라켓(80)과 연결된다.

또한, 상기 페달연결 일방향클러치(200)는 그 외륜(240)과 결합된 페달측 결합자(280)가 상기 구동스프라켓(80)의 우측면에 결합되어 있다. 이에 따라 상기 페달연결 일방향클러치(200)는 상기 구동스프라켓(80)과 연결된다.

상기 구동모터연결 일방향클러치(100)는 외륜(140)에 스프라켓(108)이 설치되어 상기 구동모터(M)와 체인(40)으로 연결되고, 내륜(160)의 내부에는 그 내면을 따라 나사부(1688)가 형성된 관통공(168)이 형성되어 있다.

상기 모터측 결합자(180)는 돌출부(186)를 가지는데, 상기 돌출부(186)의 외면에는 상기 내륜(160)의 내면 나사부(1688)에 결합되는 대응 나사부(1868)가 형성된다. 또한 상기 돌출부(186)는 관통부(188)를 가진다.

이에 따라, 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)의 내륜(160)의 관통공(168)의 내면 나사부(1688)와 상기 모터측 결합자(180)의 돌출부(186)의 외면의 대응나사부(1868)가 상호간에 결합되고, 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)는 상기 구동스프라켓(80)에 연결된다.

상기 페달연결 일방향클러치(200)는 외륜(240)의 외면을 따라 나사부(2488)가 형성되어 있으며, 상기 페달측 결합자(280)는 관통부(288)를 가지며 상기 관통부(288)의 내면에는 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(240)의 나사부(2488)에 결합되는 대응 나사부(2888)가 형성된다.

이에 따라, 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(240)의 외면 나사(2488)부와 상기 페달측 결합자(280)의 관통부(288) 내면의 대응나사부(2888)가 상호간에 결합되고, 상기 페달연결 일방향클러치(200)는 상기 구동스프라켓(80)에 연결된다.

이들 결합자(180)(280)는 그 외주에 결합대(181)(281)가 방사상으로 형성되어 상기 구동스프라켓(80)의 좌우측면에 각각 볼트가 관통되어 결합되고 있다.

도시된 바와 같이, 상기 크랭크축(10)은 상기 페달측 결합자(280)에 연결되어 상기 구동스프라켓(80)에 연결된 페달연결 일방향클러치(200)의 내륜(260)과 결합되어 관통한다. 상기 내륜(260)의 관통부(268)의 내면에는 나사부(2688)가 형성되어 크랭크축(10)의 나사부(18)와 결합된다.

또한 상기 크랭크축(10)은 상기 구동스프라켓(80)을 관통하며, 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)와 연결된 상기 모터측 결합자(180)의 관통공(188)을 관통하여 반대편의 크랭크 아암(14')과 연결된다. 이때, 상기 모터측 결합자(180)의 관통공(188)은 상기 크랭크축(10)보다 직경이 커 상기 크랭크 축(10)은 상기 모터측 결합자(180)의 관통공(188)의 공동부를 관통하고 있다. 이때, 상기 크랭크축(10)과 상기 관통공(188)의 사이에는 베어링을 개재하여 상기 크랭크축(10)과 구동모터연결일방향클러치(100)가 상호간에 비접촉결합될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)의 내륜(160)의 관통공(168) 내면의 나사부(1688)와 상기 모터측 결합자(180)의 돌출부(186) 외면의 대응나사부(1868)는 왼나사이다. 이에 따라 상기 구동모터(M)로부터 체인(40)을 통하여 동력이 전달되는 경우 그 결합이 풀어지지 않는다.

또한, 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(240)의 외면의 나사부(2488)와 상기 페달측 결합자(280)의 관통공(288) 내면의 대응 나사부(2888)는 오른나사이다. 이에 따라 상기 페달(P)을 밟음에 따라 상기 크랭크축(10)이 회전하는 경우 그 결합이 풀어지지 않는다.

이러한 전기자전거의 동력전달기구(5000)에 따를 경우 다음과 같이 동력이 전달되어 모터만의 동력으로, 페달을 밟는 힘에 따른 동력으로, 또는 이들 모터동력과 페달을 밟는 힘의 동력의 합력으로 자전거가 운행되게 된다. 또한 자전거 운전자는 페달을 역으로 돌리거나 편하게 페달위에 얹고 있을 수 있다. 이들에 대하여 분설한다.

모터만의 동력으로 주행하는 경우:

이 경우, 모터(M)의 동력은 체인(40)을 통하여 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)의 외륜(140)으로 전달된다. 이때 상기 외륜(140)과 내륜(160)은 상호간에 잠기며 이에 따라 상기 외륜(140)의 회전에 따라 상기 내륜(160)이 회전하고, 그러면, 상기 모터측 회전자(180)가 회전하여 상기 구동스프라켓(80)을 정방향(+)으로 회전시킨다. 이때 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)와 크랭크축(10)은 비접촉되어 있으므로 상기 크랭크축(10)으로 동력은 전달되지 않는다. 상기 구동스프라켓(80)의 회전력은 후륜(800)을 구동시키게 된다. 이 경우 상기 구동스프라켓(80)의 정방향(+) 회전에 따라 상기 페달측 회전자(280)가 회전하여 페달연결 일방향 클러치(200)의 외륜(240)을 회전시키지만, 이 경우 잠금이 해제되어 외륜(240)은 공회전을 하게 된다. 이에 따라 상기 크랭크축(10)에 대한 간섭은 발생하지 않는다. 따라서 모터(M)의 동력전달은 상기 페달(P)(P')과 연결된 크랭크축(10)에 간섭을 일으키지 않고 상기 구동스프라켓(80)을 회전시켜 후륜을 구동시킨다. 이에 따라 운전자는 상기 페달에 발을 올려놓고 편하게 쉴 수 있다.

만일 상기 페달(P)(P')을 역으로 돌리는 경우, 상기 크랭크축(10)과 결합된 내륜(260)은 잠금이 해제되어 공회전을 이루고 간섭이 발생하지 않는다. 따라서 운전자는 상기 페달에 발을 올려놓고 편하게 쉬거나 역으로 페달을 돌릴 수도 있는 것이다.

페달을 밟는 힘만으로 주행하는 경우:

이 경우, 페달(P)(P')을 정방향(+)으로 밟으면 상기 크랭크축(10)이 회전하면서 상기 페달측연결 일방향클러치(200)의 내륜(260)을 정방향(+)으로 회전시킨다. 이때 상기 내륜(260)과 외륜(240)은 상호간에 잠기고 상기 내륜(260)의 회전에 따라 외륜(240)도 일체로 회전되어 이와 결합된 페달측 결합자(280)를 정방향(+)으로 회전시킨다. 이에 따라 상기 구동스프라켓(80)이 정방향(+)으로 회전되어 후륜(800)을 구동시킨다. 이때 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)와 크랭크축(10)은 비접촉되어 있으므로 상기 크랭크축(10)의 회전은 상기 구동모터연결 일방향 클러치(100)로 동력을 전달시키지 않는다. 상기 구동스프라켓(80)의 정방향 회전에 따라 상기 모터측 결합자(180)가 정방향으로 회전하여 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)의 내륜(160)을 회전시키지만, 이때, 상기 내륜(160)과 외륜(140)은 그 잠김이 해제되어 상기 내륜(160)은 공회전을 이룬다. 이에 따라 상기 페달(P)(P')의 정방향회전은 상기 구동모터연결 일방향 클러치(100)이 내륜(160)만을 공회전시키고 모터(M)와 간섭을 일으키지 않는다.

모터의 동력과 페달을 밟는 힘의 합력으로 주행하는 경우:

전술한 바와 같이 모터(M)의 정방향의 동력전달은 구동스프라켓(80)을 정방향으로 회전시키며 크랭크축(10)의 회전에 간섭을 일으키지 않는다. 또한 상기 페달(P)(P')의 정방향회전은 구동스프라켓(80)을 정방향으로 회전시키며 모터(M)에 간섭을 일으키지 않는다. 이에 따라 이들 페달의 회전과 모터의 회전은 상호간에 간섭이 없이 구동스프라켓(80)을 정방향으로 회전시키게 되며, 이들 각각이 작동하는 경우 합력으로서 구동스프라켓(80)을 정방향으로 회전시켜 후륜(800)을 구동하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따를 경우 모터의 동력만으로 주행이 가능하며 이때 운전자는 페달에 발을 올려놓고 편하게 쉬거나 또는 페달을 역방향으로 돌릴 수 있게 된다. 또한 페달의 힘만으로 직접 크랭크축을 돌려 큰 힘을 들이지 않고 자전거를 주행할 수 있게 된다. 나아가서 이들 모터와 페달을 밟는 힘의 합력으로서 자전거를 주행할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 첫번째 측면에 따른 동력전달기구(5000)의 다른 실시예를 보인다.

이 경우, 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(240)에는 방사상으로 결합대(2811)가 형성되어 바로 구동스프라켓(80)에 결합되고 있다. 또한 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 내륜의 관통공(268)의 내면에 형성되는 나사부(2688)에 대응하여 상기 크랭크축(10)에는 뭉치부가 형성되고 그 외주를 둘러 나사부(18)가 형성되고 있다, 이들 나사부(2688)(18)의 결합에 따라 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 내륜(260)이 상기 크랭크축(10)에 결합된다. 이 경우, 뭉치부를 둠으로써 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)와 동일한 크기의 페달연결 일방향클러치(200)를 사용할 수 있게 된다.

도 3의 실시예에 따른 경우의 작동은 전술한 바에 준하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)에서 상기 모터(M)가 장착되는 구조를 보인다.

이 경우 상기 자전거프레임(15)에서 후륜(800)을 지지하며 안장(603)측으로 연장된 프레임부(103)(103')를 횡단하는 횡단바(1031)에 평행한 횡단브라켓(1041)을 설치한다. 본 실시예에서 상기 횡단브라켓(1041)은 도시된 바와 같이, 상하방향으로 분할된 것(10411)(10412)을 너트로 연결하는 구조로 되어있다.

상기 횡단바(1031)와 횡단브라켓(1041)을 연결하는 종단브라켓(1043)을 설치하는데, 상기 종단브라켓(1043)은 상하방향으로 분할된 것(10431)(10432)을 너트로 연결하는 구조로 되어있다. 이때 하측의 분할브라켓(10432)에는 날개부(1051)을 통하여 하방연장브라켓(1052)가 형성된다.

상기 하방연장브라켓(1052)에 모터(M)가 볼트로 연결된다. 상기 모터(M)는 감속기를 내장하여 힘을 키운 것이 사용되는 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명에 따를 경우 상기 모터(M)는 상기 프레임(103)(103')에 장착된 지지브라켓(1041)(1043)으로부터 하방으로 연장된 하방연장브라켓(1052)에 설치되어 있어, 모터(M)는 하방에 위치하게 되며 바람직하게는 상기 구동모터연결 일방향클러치(100)의 측면에 위치하게 된다. 이에 따라 모터(M)의 무게중심은 하방에 형성되고 자전거 전체로 보았을 때 안정성을 가지게 된다.

도 6과 도 7은 본 발명의 첫번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)에서 후륜과 연결되는 구조를 자세히 보이고 있다.

이와 같이 본 발명에 따를 경우, 두 개의 일방향클러치만을 사용하여 모터의 동력과 페달을 밟는 동력을 상호간에 간섭 없이 구동스프라켓에 전달하여 자전거를 운행하며 이에 따라 모터만으로, 페달을 밟는 힘만으로 또는 이들의 합력으로 자전거를 운행할 수 있게 된다. 또한, 모터의 동력을 운행시 페달에 발을 올려놓고 쉬거나 역방향으로 페달을 밟을 수도 있다.

이러한 경우 동력은 구동스프라켓으로 전달되는 것으로서 동력전달효율이 높아 전기가 적게 소모되며, 페달을 밟을 때 힘이 많이 들지 않는다.

다음 도 8에서 도 15는 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구를 보인다.

먼저 도 8은 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)가 설치된 전기자전거(1000)를 보인다. 본 발명에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)는 일반 자전거에 대하여 설치하면 일반 자전거가 전기자전거가 되는 것으로서, 간단한 부품으로 이루어져, 설치가 매우 용이하다.

우선 자전거의 크랭크축 하우징(500)을 중심으로 자전거의 프레임(10)(20)(30)이 보이고 있다. 상기 크랭크축 하우징(500)에 대하여 크랭크축(590)이 설치되는데, 상기 크랭크축(590)에 구동스프라켓(50)이 장착되고 상기 크랭크축(590)의 크랭크 아암(530)에 페달(530)이 설치된다. (도 9 참조)

상기 구동스프라켓(50)은 체인(850)을 통하여 후륜(800)의 허브와 결합된 허브 스프라켓(801)에 연결된다. 이에 따라 상기 구동스프라켓(50)이 회전하면 상기 후륜(800)도 회전하여 자전거는 전진한다.

상기 구동스프라켓(50)에 페달 결합자(38)가 설치된 것이 보이는데, 상기 페달 결합자(38)는 상기 크랭크축(590)에 장착된 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(230)에 장착되어 있으며 상기 구동스프라켓(50)의 바깥에 결합되어 있다. 이에 대해서는 후술한다.

상기 자전거의 구동스프라켓(50)이 설치된 쪽에는 배터리(90)가 설치되며 그 반대쪽에는 구동모터(990)가 설치된다. 상기 구동모터(990)의 스프라켓(993)에 체인(930)이 장착되어 있는데, 후술하듯이, 상기 체인(930)은 구동모터연결 일방향 클러치(300)의 외륜(330)과 연결된다.

도 9에서 도 11은 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거의 동력전달기구(5000)를 보이는 도면이다.

먼저, 본 발명에 따를 경우, 내부에 중공이 형성되는 외축(580)이 제공된다. 상기 외축(580)의 중공을 관통하여 상기 크랭크축(590)이 관통한다.

상기 외축(580)은 자전거의 크랭크축 하우징(500)을 관통하여 설치되는데, 상기 크랭크축 하우징(500)과 상기 외축(580) 사이에는 베어링(58)(58')이 설치되어 상기 외축(580)이 상기 크랭크축 하우징(500)의 내부에서 원활히 회전되도록 한다.

상기 외축(580)과 상기 크랭크축(590)의 사이에는 슬리브(미도시)를 설치하여 상기 크랭크축(590)이 상기 외축(580)의 내부에서 원활히 회전하도록 한다.

상기 외축(580)은 그 외주를 둘러 돌출부(582)(581)가 설치되어 상기 외축(580)에 끼워지는 베어링(58)(58')이 각각 안착되도록 하고 또한 이렇게 설치된 베어링(58)(58')이 원위치에 유지되도록 조임부재(61)(61')를 그 양측에 각각 설치한다.

도 10과 도 11을 참고로, 상기 크랭크축 하우징(500)의 관통부(500s)의 양측내면에는 나사부(586)(586')가 형성되어 있다. 그 돌출부(582)(581)에 베어링(58)(58')이 안착된 외축(580)이 상기 크랭크축 하우징(500)의 관통부(500S)에 놓이고, 이러한 크랭크축 하우징(500)의 관통부(500s)의 양측에서 상기 조임부재(61)(61')를 죄어 이들의 나사부(616)(616')가 상기 크랭크축 하우징(500) 양측내면의 나사부(586)(586')와 결합되어 상기 베어링(58)(58')을 죄어 이들 베어링(58)(58')이 원위치에 안정적으로 안착될 수 있도록 한다.

도시된 바와 같이, 상기 조임부재(61)(61')의 관통부(61S)(61'S)와 상기 외축(580)의 중공인 관통부(580S)를 관통하여 상기 크랭크축(590)이 관통하고 있다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 구동모터연결 일방향클러치(300)가 제공된다. 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)는 내륜(360)과 외륜(330)을 가지는데, 내륜(360)은 상기 외축(580)에 장착되고, 외륜(330)은 상기 구동모터(990)와 연결되어 구동모터(990)의 동력을 전달받는다.

상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 외륜(330)과 내륜(360)은 상기 외륜(330)의 정방향회전(도면상 + 방향으로서 자전거가 전진하도록 하는 회전방향)에 대하여 상호간에 잠겨 같이 회전을 이루며, 상기 내륜(360)의 정방향 회전에 대하여 잠금이 해제되어 내륜(360)은 공회전을 이루게 된다.

본 실시예에서, 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 외륜(330)에는 모터연결스프라켓(339)이 형성되어 상기 구동모터(990)의 스프라켓(993)에 체인(930)으로 상호간에 연결되어 있다.

상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 내륜(360)의 관통부의 내면에는 나사부(368)가 형성되며, 또한 상기 외축(580)의 일단의 외주에는 대응나사부(568)가 형성되어, 이들 나사부(368)(568)가 결합되어 상기 외축(580)에 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)가 장착되고 있다.

상기 구동모터(990)와 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)는 같은 편에 설치되는데, 이들은 상기 자전거의 크랭크축 하우징(500)을 중심로 상기 자전거의 구동스프라켓(500)의 반대편에 설치되고 있다.

본 발명에 따를 경우, 상기 외축(580)은 상기 자전거의 구동스프라켓(50)과 결합된다.

본 실시예에서 상기 외축(580)은 상기 외축(580)에 장착된 외축 결합자(18)가 상기 자전거의 구동스프라켓(50)에 결합되어 상기 외축(580)과 상기 자전거의 구동스프라켓(50)이 결합된다. 즉 상기 외축(580)에서 상기 모터연결 일방향클러치(300)가 장착되는 일측의 반대측에는 그 외주를 둘러 나사부(518)가 형성되고 여기에 외축 결합자(18)의 관통부 내면의 나사부가 결합되며, 이러한 외축 결합자(18)는 상기 구동스프라켓(50)의 일면에 결합이 되는 것이다. 이에 따라 상기 외축(580)은 상기 구동스프라켓(50)과 결합된다.

도 10과 11을 참고로, 상기 외축(580)은 상기 크랭크축 하우징(500)을 관통하여 그 양측으로 돌출되는데, 이들 각각 돌출된 부분에 상기 나사부(568)(518)가 형성되어 각각에 구동모터연결 일방향클러치(300)와 상기 외축결합자(18)가 장착된다.

본 발명의 두번째 측면에 따를 경우 또한 페달연결 일방향클러치(200)가 제공된다. 상기 페달연결 일방향클러치(200)는 외륜(230)과 내륜(260)을 가지는데, 내륜(260)은 상기 크랭크축(590)에 장착되고 외륜(230)은 구동스프라켓(50)과 결합된다.

상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(230)과 내륜(260)은 상기 내륜(2630)의 정방향회전(도면상 + 방향으로서 자전거가 전진하도록 하는 회전방향)에 대하여 상호간에 잠겨 같이 회전을 이루며, 상기 외륜(230)의 정방향 회전에 대하여 잠금이 해제되어 외륜(230)은 공회전을 이루게 된다.

본 실시예에서, 상기 크랭크축(590)의 페달(530)측단에는 나사부(598)가 형성되고 이에 대응하여 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 내륜(260)의 관통부의 내면에는 대응나사부(2698)가 형성되고, 이들 나사부(598)(2698)가 결합되어 상기 페달연결 일방향클러치(200)는 상기 크랭크축(590)에 장착된다.

또한 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(230)의 외주를 따라 형성되는 나사부(238)에 페달 결합자(38)의 관통부 내면의 대응 나사부(388)가 결합되며, 상기 페달 결합자(38)는 상기 구동스프라켓(50)의 바깥면에 결합된다. 이에 따라 상기 페달연결 일방향 클러치(200)의 외륜(230)은 구동스프라켓(50)과 결합된다.

도 10과 11을 참고로, 상기 크랭크축 하우징(500)을 관통한 외축(580)을 관통하여 바깥쪽으로 돌출된 상기 크랭크축(590)의 돌출부에 상기 나사부(598)가 형성되고 있으며 여기에 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 대응나사부(2698)가 결합되어, 상기 크랭크축(590)의 내륜(260)이 장착된다.

도 10과 11은 본 발명의 두번째 측면에 따라 상기 크랭크축 하우징(500)에 설치되는 외축(580)과 크랭크축(590)의 구조의 일 예를 보이는 도면이다.

전술한 바와 같이, 상기 크랭크축 하우징(500)의 관통부(500S)를 관통하여 상기 외축(580)이 놓이며, 상기 외축(580)의 관통부(580S)를 관통하여 상기 크랭크축(590)이 놓인다. 상기 크랭크축 하우징(500)과 상기 외축(580) 사이에는 베어링(58)(58')이 설치되며 또한 상기 베어링(58)(58')에 대하여 조임부재(61)(61')가 설치되고 있다.

전술한 바와 같이, 상기 외축(580)은 상기 크랭크축 하우징(500)을 관통하여 그 양측으로 돌출되는데, 이들 각각 돌출된 부분에 상기 나사부(568)(518)가 형성되어 각각에 구동모터연결 일방향클러치(300)와 상기 외축결합자(18)가 장착되고 있으며, 또한, 상기 크랭크축 하우징(500)을 관통한 외축(580)을 관통하여 돌출된 상기 크랭크축(590)의 돌출부에 상기 나사부(598)가 형성되고 있으며 여기에 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 대응나사부(2698)가 결합되어, 상기 크랭크축(590)의 내륜(260)이 장착된다.

상기 크랭크축(590)은 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)가 장착된 외축(580)을 관통하여 돌출되고 있으며, 상기 크랭크축(590)과 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)는 상호간에 비접촉을 이루게 된다. 이때 비접촉이란 모터(90)의 동력전달에 따른 구동모터연결 일방향클러치(300)의 회전동력이 크랭크축(590)으로 전달되지 않고 또한 역으로 페달(530(530')을 밞음에 따라 크랭크축(590)이 회전할 때 그 동력이 구동모터연결 일방향클러치(300)로 전달되지 않도록 하기 위한 것으로서, 상기 크랭크축(590)과 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 사이가 물리적으로 분리되어 직접적으로 접촉을 안하는 것을 말하는 것으로서 이들 사이에 베어링 등이 개재되어 상호간에 공회전을 이루는 경우도 포함한다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자전거(1000)에 배터리(90)가 장착되는 구조를 보인다.

도시된 바와 같이, 배터리(90)는 그 일측면에 돌출부(903)를 가지며, 이에 대응한 홈부(193)가 형성된 배터리 장착 브라켓(19)이 제공되며 이러한 배터리 장착 브라켓(19)이 자전거의 후륜(800)에서 후륜(800)을 양 측에서 지지하는 프레임(40)의 일측면에 결합된다.

도 14와 도 15는 본 발명의 두번째 측면에 따른 전기자전거(1000)에서 구동모터(990)가 장착되는 구조의 일 예를 보인다.

도시된 바와 같이, 구동모터 장착 브라켓(905)이 자전거의 후륜(800)에서 후륜(800)을 양 측에서 지지하는 프레임(40')의 일측면에 결합되고, 이러한 브라켓(905)에 구동모터(990)가 장착된다.

상기 구동모터(990)에 스프라켓(993)이 장착되고, 상기 구동모터 스프라켓(993)과 전술한 구동모터 연결 일방향 클러치(300)의 외륜(330)의 스프라켓(339)에 걸쳐 체인(930)이 설치되어 상기 구동모터(990)의 동력이 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 외륜(330)으로 전달된다.

본 실시예에서 구동모터(990)는 자전거의 후륜(800)쪽에 배치되었지만, 자전거의 전륜과 후륜 사이에서 프레임의 어디에도 장착될 수 있다. 이것은 배터리(90)의 경우도 마찬가지이다.

모터만의 동력으로 주행하는 경우:

이 경우, 모터(990)의 동력은 체인(930)을 통하여 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 외륜(330)으로 전달된다. 이때 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 외륜(330)과 내륜(360)은 상호간에 잠기며 이에 따라 상기 외륜(330)의 회전에 따라 상기 내륜(360)이 회전하고, 그러면, 상기 내륜(360)이 장착된 외축(580)이 회전하게 된다. 그러면 상기 외축(580)에 결합된 외축 결합자(18)와 결합된 구동스프라켓(50)이 정방향(+)으로 회전된다. 이때 상기 구동모터연결 일방향클러치(200)와 크랭크축(10)은 비접촉되어 있고 또한 상기 구동스프라켓(50)의 정방향(+)회전으로 크랭크축(590)와 결합된 페달 결합자(38)가 회전을 이루어 상기 페달연결 일방향클러치(200)의 외륜(230)은 회전을 이루지만 그 회전력은 내륜(260)으로 전달되지 못하며 상기 외륜(230)은 상기 내륜(260)에 대하여 공회전을 이룰 뿐이다. 이에 따라 상기 크랭크축(10)으로 동력은 전달되지 않는다. 상기 구동스프라켓(50)의 회전은 후륜(800)을 구동시키게 된다. 따라서 모터(990)의 동력전달은 상기 페달(530)(530')과 연결된 크랭크축(590)에 간섭을 일으키지 않고 상기 구동스프라켓(50)을 회전시켜 후륜(800)을 구동시킨다. 이에 따라 운전자는 상기 페달에 발을 올려놓고 편하게 쉴 수 있다.

만일 상기 페달(530)(530')을 역으로 돌리는 경우, 상기 크랭크축(590)과 결합된 내륜(260)은 잠금이 해제되어 공회전을 이루고 간섭이 발생하지 않는다. 따라서 운전자는 상기 페달에 발을 올려놓고 편하게 쉬거나 역으로 페달을 돌릴 수도 있는 것이다.

페달을 밟는 힘만으로 주행하는 경우:

이 경우, 페달(530)(530')을 정방향(+)으로 밟으면 상기 크랭크축(590)이 회전하면서 상기 페달측연결 일방향클러치(200)의 내륜(260)을 정방향(+)으로 회전시킨다. 이때 상기 내륜(260)과 외륜(230)은 상호간에 잠기고 상기 내륜(260)의 회전에 따라 외륜(230)도 일체로 회전되어 이와 결합된 페달 결합자(38)를 정방향(+)으로 회전시킨다. 이에 따라 상기 구동스프라켓(50)이 정방향(+)으로 회전되어 후륜(800)을 구동시킨다. 이때 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)와 크랭크축(590)은 비접촉되어 있고, 한편 상기 구동스프라켓(50)이 회전하여 상기 외축(580)이 회전하여 상기 외축(580)에 장착된 구동모터연결 일방향클러치(300)의 내륜(360)이 회전하여도, 이때 상기 구동모터연결 일방향클러치(300)의 내륜(360)과 외륜(330)은 그 잠금이 해제되어 상기 내륜(360)은 공회전을 일으킬 뿐이다. 이에 따라, 상기 크랭크축(590)의 회전은 상기 구동모터연결 일방향 클러치(300)로 동력을 전달시키지 않고 모터(990)와 간섭을 일으키지 않는다.

모터의 동력과 페달을 밟는 힘의 합력으로 주행하는 경우:

전술한 바와 같이 모터(990)의 정방향의 동력전달은 구동스프라켓(50)을 정방향으로 회전시키며 크랭크축(590)의 회전에 간섭을 일으키지 않는다. 또한 상기 페달(530)(530')의 정방향회전은 구동스프라켓(50)을 정방향으로 회전시키며 모터(990)에 간섭을 일으키지 않는다. 이에 따라 이들 페달의 회전과 모터의 회전은 상호간에 간섭이 없이 구동스프라켓(50)을 정방향으로 회전시키게 되며, 이들 각각이 작동하는 경우 합력으로서 구동스프라켓(50)을 정방향으로 회전시켜 후륜(800)을 구동하게 된다.

본 발명에 따를 경우 단지 두개의 일방향클러치를 사용하고 있으며 이를 통하여 모터의 동력만으로 주행이 가능하며 이때 운전자는 페달에 발을 올려놓고 편하게 쉬거나 또는 페달을 역방향으로 돌릴 수 있게 된다. 또한 페달의 힘만으로 직접 크랭크축을 돌려 큰 힘을 들이지 않고 자전거를 주행할 수 있게 된다. 나아가서 이들 모터와 페달을 밟는 힘의 합력으로서 자전거를 주행할 수 있게 된다. 이러한 경우 동력은 구동스프라켓으로 전달되는 것으로서 동력전달효율이 높아 전기가 적게 소모되며, 페달을 밟을 때 힘이 많이 들지 않는다.

특별히, 본 발명의 두번째 측면에 따를 경우, 모터의 동력을 전달받는 구동모터연결 일방향클러치가 자전거의 크랭크축 하우징을 중심으로 자전거의 구동스프라켓과 다른 편에 설치가 될 수 있으며, 이에 따라, 동력전달기구의 설치를 용이하고 편하게 이룰 수 있게 되고 변속기 등의 장착이 매우 용이하게 된다.

본 발명은 실시예를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상에 따라 그 권리범위는 다음의 청구범위에 의한다.

Claims

(a) 자전거에 장착된 구동모터와;

(b) 상기 구동모터와 외륜이 연결되고, 상기 자전거의 구동스프라켓과 내륜의 회전력이 전달되도록 연결된 구동모터연결 일방향클러치로서, 상기 외륜과 내륜은 그 외륜의 정방향회전에 대하여 상호간에 잠기고, 그 내륜의 정방향 회전에 대하여 잠금이 해제되는 상기 구동모터연결 일방향클러치와;

(c) 상기 자전거의 크랭크축과 내륜이 결합되고, 상기 자전거의 구동스프라켓과 외륜의 회전력이 전달되도록 연결된 페달연결 일방향클러치로서, 상기 외륜과 내륜은 그 내륜의 정방향 회전에 대하여 상호간에 잠기며, 그 외륜의 정방향회전에 대하여 잠금이 해제되는 상기 페달연결 일방향클러치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제1항에 있어서,

상기 크랭크축은 상기 구동모터연결 일방향클러치와 비접촉되어 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제2항에 있어서,

상기 구동모터연결 일방향클러치와 상기 페달연결 일방향 클러치는 상기 구동스프라켓의 좌우측면에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제3항에 있어서,

상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 내륜과 결합된 모터측 결합자가 상기 구동스프라켓의 좌측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되고, 상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜과 결합된 페달측 결합자가 상기 구동스프라켓의 우측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제3항에 있어서,

상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 내륜과 결합된 모터측 결합자가 상기 구동스프라켓의 좌측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되고, 상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜에 형성된 결합대가 상기 구동스프라켓의 우측면에 결합되어 상기 구동스프라켓과 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제4항에 있어서,

상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 외륜에 스프라켓이 설치되어 상기 구동모터와 체인으로 연결되고, 그 내륜의 내부에는 그 내면을 따라 나사부가 형성된 관통공이 형성되어 있으며, 상기 모터측 결합자는 상기 내륜의 내면 나사부에 결합되는 대응 나사부가 외면에 형성되며 관통부를 가지는 돌출부를 가져 상기 구동모터연결 일방향클러치의 내륜의 관통공의 내면 나사부와 상기 모터측 결합자의 돌출부의 외면의 대응나사부가 상호간에 결합되어 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상기 구동스프라켓에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제6항에 있어서,

상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜의 외면을 따라 나사부가 형성되어 있으며, 상기 페달측 결합자는 상기 페달연결 일방향클러치의 외륜의 나사부에 결합되는 대응 나사부가 내면에 형성된 관통부를 가져 상기 페달연결 일방향클러치의 외륜의 외면 나사부와 상기 페달측 결합자의 관통부 내면의 대응나사부가 상호간에 결합되어 상기 페달연결 일방향클러치는 상기 구동스프라켓에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제5항에 있어서,

상기 구동모터연결 일방향클러치는 그 외륜에 스프라켓이 설치되어 상기 구동모터와 체인으로 연결되고, 그 내륜의 내부에는 그 내면을 따라 나사부가 형성된 관통공이 형성되어 있으며, 상기 모터측 결합자는 상기 내륜의 내면 나사부에 결합되는 대응 나사부가 외면에 형성되며 관통부를 가지는 돌출부를 가져 상기 구동모터연결 일방향클러치의 내륜의 관통공의 내면 나사부와 상기 모터측 결합자의 돌출부의 외면의 대응나사부가 상호간에 결합되어 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상기 구동스프라켓에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제8항에 있어서,

상기 페달연결 일방향클러치의 외륜에는 방사상으로 결합대가 형성되어 상기 구동스프라켓에 결합되고, 상기 크랭크축에는 뭉치부가 형성되고 그 외주를 둘러 상기 페달연결 일방향클러치의 내륜의 관통공의 내면에 형성되는 나사부에 대응한 나사부가 형성되어 이들 나사부의 결합에 따라 상기 페달연결 일방향클러치의 내륜이 상기 크랭크축에 결합되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제4항 또는 제6항 또는 제7항 또는 제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 모터측 결합자의 관통공은 상기 크랭크축보다 직경이 커 상기 크랭크 축은 상기 모터측 결합자의 관통공의 공동부를 비접촉식으로 관통하는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구
(a) 자전거에 장착된 구동모터와;

(b) 그 내부에 중공이 형성되고 상기 중공을 관통하여 상기 자전거의 크랭크축이 관통하는 것으로서 상기 자전거의 구동스프라켓과 결합되는 외축과;

(c) 상기 외축에 내륜이 장착되고 상기 구동모터의 동력을 전달받도록 외륜이 연결되며, 여기서 상기 외륜과 내륜은 상기 외륜의 정방향회전에 대하여 상호간에 잠기고, 상기 내륜의 정방향 회전에 대하여 잠금이 해제되는 구동모터연결 일방향클러치와;

(d) 상기 자전거의 크랭크축에 내륜이 장착되고, 상기 자전거의 구동스프라켓과 외륜이 결합되며, 여기서 상기 외륜과 내륜은 상기 내륜의 정방향 회전에 대하여 상호간에 잠기며, 상기 외륜의 정방향회전에 대하여 잠금이 해제되는 페달연결 일방향클러치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제11항에 있어서,

상기 외축은 자전거의 크랭크축 하우징을 관통하여 설치되며, 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상기 자전거의 크랭크축 하우징을 중심으로 상기 자전거의 구동스프라켓의 반대편에 설치되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제11항 또는 제12항에 있어서,

상기 크랭크축은 상기 구동모터연결 일방향클러치가 장착된 외축을 관통하여 상기 크랭크축과 상기 구동모터연결 일방향클러치는 상호간에 비접촉됨을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제13항에 있어서,

상기 외축은 상기 외축에 장착된 외축 결합자가 상기 자전거의 구동스프라켓에 결합되어 상기 외축과 상기 자전거의 구동스프라켓이 결합됨을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제13항에 있어서,

상기 페달연결 일방향클러치는 그 외륜에 장착된 페달결합자가 상기 자전거의 구동스프라켓에 결합되어 상기 페달연결 일방향 클러치와 상기 자전거의 구동스프라켓이 결합됨을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제5항에 있어서,

상기 자전거의 구동스프라켓의 바깥에 상기 페달연결 일방향클러치가 설치됨을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제14항에 있어서,

상기 외축이 상기 크랭크축하우징을 관통하여 그 양측으로 돌출된 부분 각각에 상기 구동모터연결 일방향클러치와 상기 외축결합자가 장착됨을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제17항에 있어서,

상기 크랭크축이 상기 외축을 관통하여 돌출된 부분에 상기 페달연결 일방향클러치가 장착되는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.
제18항에 있어서,

상기 크랭크축 하우징과 상기 외축 사이에는 베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기자전거의 동력전달기구.

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