WO2015056966A1 - 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클 - Google Patents

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WO2015056966A1
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front wheel
motorcycle
permanent magnet
electric motor
battery
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경대호
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경대호
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    • B62M23/02—Transmissions characterised by use of other elements; Other transmissions characterised by the use of two or more dissimilar sources of power, e.g. transmissions for hybrid motorcycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K2204/00—Adaptations for driving cycles by electric motor

Definitions

  • the present invention relates to a front-wheel-driven rear-wheel drive hybrid motorcycle, and more particularly, to install a power generation device with less starting restraining force inside the front wheel of the hybrid motorcycle, and a driving force that can be selectively used with a gasoline engine inside the rear wheel.
  • the present invention relates to a front-wheel generating rear wheel drive hybrid motorcycle capable of installing a large electric motor and charging a battery for an electric motor with a power generating device for a front wheel according to a driving situation.
  • the applicant has developed a hybrid motor cycle that can drive the rear wheel by using a gasoline engine and an electric motor (BLDC DC motor) alternatively, and disclosed it as patent registration No. 0929644, patent registration No. 0953745, and patent registration No. 1219059. It was.
  • the motor will have a large current greater than 20A or greater than 40A. Will flow.
  • the battery Since such a hybrid motorcycle uses a battery as a power source of an electric motor, the battery must be charged at any time.
  • the driving inertia of the motorcycle becomes larger than the reverse starting torque (start suppression force) caused by the electric current output of the electric motor.
  • the electric motor When connected to a battery charger, the electric motor can function as a generator to charge the battery.
  • the brake operation is performed by the user for stopping the motorcycle or driving downhill while driving by a gasoline engine or driving by an electric motor
  • the power supply to the electric motor by the battery is cut off, and the winding of the electric motor is performed.
  • the electric motor When connected to the battery charger, the electric motor can function as a power generator to charge the battery. In this case, since unnecessary mechanical energy generated during operation is converted into electrical energy to charge the battery, the number of external charges of the battery can be reduced.
  • the electric motor for motorcycle driving since the electric motor for motorcycle driving must generate torque corresponding to the torque of the gasoline engine as described above, its capacity (winding, field flux) is very large, winding current is very large, and the winding current is generated. Since the density of the magnetic flux must also be large, the armature core is included in the armature. Therefore, when the electric motor for driving the motorcycle is connected to the charger to generate power, the braking force (start suppression force) of the electric motor by the counter electromotive force is very large. Therefore, when the electric motor is cut off while driving with a gasoline engine or while driving with an electric motor, or at the moment when charging is started by the electric motor, the braking force of the electric motor far exceeding the inertia of the motorcycle is applied to the motorcycle.
  • the sudden stop or sudden drop in speed Therefore, it is very inappropriate to convert the iron core electric motor for driving a hybrid motorcycle into a power generator.
  • the power generating device for charging the battery should be provided separately from the electric motor, and its capacity should be much smaller than the electric motor for driving the hybrid motorcycle.
  • the above problem of converting an iron core electric motor into a power generation device and using the same occurs in a generator in which a coil of an armature is wound around a permanent magnet core. When the armature coil is wound around the permanent magnet core, the magnetic flux density around the coil can be increased to increase the amount of generated current, but the gravity increases and the braking force (starting suppression force) of the electric generator due to counter electromotive force becomes too large.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem of the conventional hybrid motorcycle, and the first problem to be solved by the present invention includes a power generation device having a small starting suppression force separated from the electric motor for driving the hybrid motorcycle,
  • the present invention provides a front-wheel-driven rear-wheel drive hybrid motorcycle that can recharge unnecessary mechanical power while driving.
  • a second problem to be solved by the present invention is to provide a front-wheel-driven rear-wheel drive hybrid motorcycle that does not significantly increase the weight of the motorcycle even when the power generation device is added to the current.
  • the above-described problems of the present invention include a gasoline engine, an electric motor, and a battery for supplying power to the electric motor, and the driving force of the gasoline engine and the driving force of the electric motor are alternatively transmitted to the rear wheel of the motorcycle.
  • a power generation device capable of connecting a charger capable of charging electricity to the battery and supplying electric power for charging the battery to the charger inside the rim of the front wheel of the motorcycle, wherein the electric motor for driving the rear wheel is provided.
  • the power generation device that charges the battery of the front wheel is composed of a coreless generator without an iron core core or a permanent magnet core, minimizing the generation of starting restraining force during electric charging by the power generation device This can be solved by minimizing the increase in the weight of the motorcycle due to the attachment of the generator.
  • the coreless power generation device is attached to the rim of the front wheel, at least one pair of permanent magnet disk that rotates together with the rim of the front wheel, and a winding fixed to the front wheel shaft between the pair of permanent magnet disk
  • the disk includes a disk, wherein the pair of permanent magnet disks are formed by continuously attaching permanent magnets forming magnetic fluxes in the longitudinal direction of the front wheel axis to radially opposite directions of two disks while changing polarity, and continuously attaching the disks.
  • a relatively small electromotive force is provided by removing a spoke inside the rim from the front wheel of the motorcycle, and installing a coreless DC generator having a permanent magnet as a rotor and a coreless winding as a stator in its place. It is possible to provide a power generation device with a small starting restraining force on the motorcycle, and when the motorcycle reaches a certain speed by driving by the gasoline engine, or when an inertia force exceeding the starting restraining force of the power generating device occurs, When the brake operation is performed by the user for stopping the motorcycle or driving downhill while driving by the electric motor, the coreless winding of the power generation device may be connected to the charger to charge unnecessary mechanical power with electric energy. It has an effect.
  • FIG. 1 is a side view of a chain power transmission type front wheel power generation rear wheel drive hybrid motorcycle according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of a scooter-type front wheel power generation rear wheel drive hybrid motorcycle according to the present invention.
  • FIG. 3 is a detailed configuration diagram of a power generation device and a charging device for a front wheel drive rear wheel drive hybrid motorcycle according to the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the front wheel of the front wheel generation rear wheel drive hybrid motorcycle according to the present invention.
  • FIG 5 is an exploded perspective view of the main part of the power generation device according to the present invention.
  • FIG. 6 is a longitudinal cross-sectional view of the front wheel of FIG. 4 assembled and cut in the longitudinal direction.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the front wheels when there is one winding disk.
  • FIG. 1 shows a case in which the present invention is applied to a general motorcycle, in which a driver attaches a gasoline engine 3 to the lower middle of two wheels and connects to the rear wheel using the sprockets 5a and 5b and the chain 7. It is a structure to sit on the body with legs wide open.
  • FIG. 2 shows a case in which the present invention is applied to a motorcycle (commonly referred to as a scooter) having a small gasoline engine 3 and a transmission 23 on the rear wheels and a displacement of less than 125 cc. This is a structure that can be arranged to sit on both legs and ride.
  • a scooter a motorcycle having a small gasoline engine 3 and a transmission 23 on the rear wheels and a displacement of less than 125 cc. This is a structure that can be arranged to sit on both legs and ride.
  • the rear wheel shaft 15 is fixed to the body side frame 9 or rear suspension, etc.
  • the iron core core armature of the electric motor is fixed to the rear wheel shaft 15, and the permanent magnet is attached when current flows in the armature.
  • the yoke rotates around the armature integrally with the rear wheels.
  • the front wheel shaft 107 is fixed to the front wheel suspension 21, and as described later, the winding disks 105a and 105b having the coreless split windings W1 and W2 are fixed to the front wheel shaft 107, Permanent magnet disks 103a and 103b rotate side surfaces thereof integrally with the front wheel 100.
  • the hybrid motorcycle according to the present invention includes a gasoline engine 3 and an electric motor 17, which provide a driving force to the rear wheel 1, and the electric motor 17. And a battery (symbol 213 in FIG. 3) for supplying power thereto. In driving, the driving force of the gasoline engine 3 and the driving force of the electric motor 17 are alternatively transmitted to the rear wheel 1.
  • the battery 213 is provided in the battery box 13.
  • a brushless direct current (BLDC) motor (BLDC) motor having an iron core core having the structure disclosed in the applicant's first patent registration No. 0929644, patent registration No. 0953745, and patent registration No. 1219059 is employed. do. Brushless DC motors with iron core cores are excellent for starting torque and controllability, making them suitable as electric drives for motorcycles.
  • the present invention includes a gasoline engine 3, an electric motor 17, and a battery 213 for supplying electric power to the electric motor 17.
  • the gasoline is provided on the rear wheel 1 of the motorcycle.
  • the driving force of the engine 3 and the driving force of the electric motor 17 are alternatively transmitted.
  • the battery 213 may be connected to a charger 201 capable of charging electricity, and the inside of the rim 101 of the front wheel 100 of the motorcycle may supply power for charging the battery to the charger 201. Which is provided with a power generation device.
  • the electric generator 17 for driving the rear wheel 1 of the electric motor 17 is composed of a brushless DC motor with an iron core core, the power generation device for charging the battery 201 of the front wheel 100
  • a coreless generator without an iron core core or a permanent magnet core it is possible to minimize the generation of starting restraining force during electric charging by the power generation device, and to minimize the increase in weight of the motorcycle due to the attachment of the power generation device.
  • the invention includes a charger 201 capable of charging electricity to the battery 213, and the charger inside the rim 101 of the front wheel 100 of the motorcycle.
  • a power generation device capable of supplying battery charging power to the 201 is provided.
  • the power generation device is a coreless power generation device, the coreless power generation device is attached to the rim 101 of the front wheel 100, at least one set of permanent magnets that rotate together with the rim 101 of the front wheel 100 Disks 103a, 103b and 103c and winding disks 105a and 105b fixed to the front wheel shaft between the pair of permanent magnet disks 103a, 103b and 103c.
  • the pair of permanent magnet disks (103a, 103b, 103c) is continuous in the radial direction while changing the polarity of the permanent magnets (M1 ⁇ M4) to form the magnetic flux in the longitudinal direction of the front wheel shaft 107 on the opposite surface of the two disks
  • the winding disks 105a and 105b penetrate through the magnetic flux generated in the permanent magnets M1 to M4 of the permanent magnet disks 103a, 103b and 103c to the disc-shaped nonmagnetic disks.
  • a plurality of pockets 121 are formed at regular intervals, and the coreless split windings W1 and W2 are electrically connected to each other in a state where the coreless split windings W1 and W2 are inserted into the through pocket 121. .
  • the permanent magnets M1 to M4 forming the magnetic flux in the longitudinal direction of the front wheel shaft 107 are attached along the circumferential direction of the disk surface and the rim 101 of the front wheel 100 is provided.
  • At least one pair of permanent magnet disks (103a, 103b, 103c) that rotates together with) and a disk-shaped nonmagnetic disk fixed to the front wheel shaft 107 is accommodated in the permanent magnet disks (103a, 103b, 103c) It includes the coreless windings (W1, W2) to generate an electromotive force, while linking with the magnetic flux formed by the permanent magnets (M1 ⁇ M4) when rotating.
  • the power generation device includes two winding disks 105a and 105b and a permanent magnet (3) which accommodate the coreless windings W1 and W2 inside the front wheel rim 101.
  • Three permanent magnet disks 103a, 103b, and 103c to which M1 to M4 are attached can be used. If necessary, as shown in FIG. 7, one winding disk 105a for accommodating the coreless windings W1 and W2 and the permanent magnets M1 and M4 are attached to the front wheel rim 101. It can also be configured using two permanent magnet disks 103a and 103c.
  • the power generation apparatus includes a front wheel shaft 107 provided inside the rim 101 of the front wheel, and fixed to the front wheel shaft 107 so that the coreless windings W1 and W2 are fixed.
  • Permanent magnets (M1 to M4) that can provide magnetic flux to the includes a permanent magnet disk (103a, 103b, 103c) continuously attached in the circumferential direction.
  • Both ends of the front wheel shaft 107 is fixed by the front wheel suspension 21 or the like, and both ends of the permanent magnet disk coupling portions 125a and 125b and the winding disk coupling portions 123a and 123b are formed step by step.
  • the fixing jaw 111 for coupling the winding disk is formed.
  • the winding disks 105a and 105b are disks containing no iron core, and synthetic resin disks such as epoxy resin disks and phenol resin disks may be used.
  • the winding disks 105a and 105b according to the present invention are very light because they do not contain iron cores, and have very low initial starting torque or starting resistance as compared to the case where they contain iron cores. Thus, it does not interfere with initial driving during operation by the electric motor.
  • the present invention comprises the electric motor 17 for driving the rear wheels as a brushless DC motor with an iron core core, and the power generation device for battery charging of the front wheels as a generator without an iron core core or a permanent magnet core. In the initial start-up of the electric motor, the starting torque or the starting resistance by the power generation device is minimized, and the counter electromotive force and the resulting start suppression force are minimized when the power generation device starts the power generation.
  • the first permanent magnet disk 103a and the third permanent magnet disk 103c have a symmetrical structure.
  • a magnet having a polarity opposite to that of the magnet attached to the second permanent magnet disk directing surface is attached to the first permanent magnet disk directing surface of the second permanent magnet disk 103b. That is, the permanent magnets M1 to M4 are attached to both surfaces of the second permanent magnet disc 103b inserted in the middle of the permanent magnet discs 103a, 103b, and 103c, and the second permanent magnet disc 103b.
  • Permanent magnets M1 to M4 are disposed on inner surfaces of the first permanent magnet disk 103a and the third permanent magnet disk 103c disposed on both sides.
  • the magnets M1 to M4 attached to each permanent magnet disk are arranged to face opposite polarities so as to form a magnetic pole pair with the magnets M1 to M4 attached to the opposing permanent magnet disks.
  • the width is adjusted to the width at which the left and right sides of each of the coreless split windings W1 and W2 of the winding disks 105a and 105b can stay within the same magnet pair for the shortest time.
  • the number of permanent magnets and the number of coreless divided windings are determined so that each pair of permanent magnets and the coreless divided windings W1 and W2 correspond one-to-one, and the width between the left and right sides of each coreless divided winding W1 and W2 is determined.
  • bearings 109a and 109b are provided in the centers of the first permanent magnet disk 103a and the third permanent magnet disk 103c.
  • a through hole larger than the outer diameter of the front wheel shaft 107 is formed in the center of the second permanent magnet disk 103b.
  • the permanent magnet disks 103a, 103b, 10c are integrally fixed to the rim 101 and rotate together with the rim 101.
  • the disk 105a and the second winding disk 105b are coupled to both sides of the fixing jaw 111 of the front wheel shaft 107 by bolts B5 and nuts N1. As described above, the front wheel shaft 107 is always fixed. Next, the rim 101 and each permanent magnet disk 103a, 103b, 103c are integrally assembled with each other by the bolt B2 and the nut N2. At this time, the second permanent magnet disk 103b is fixed to the rim 101 by bolts B2 on the outer circumferential surface. In the centers of the first permanent magnet disk 103a and the third permanent magnet disk 103c, bearings 109a and 109b are provided at the permanent magnet disk engaging portion of the front wheel shaft 107, and the bearings 109a and 109b.
  • the permanent magnet disks 103a, 103b, and 103c also rotate together, and the magnets M1 to M4 attached thereto also rotate.
  • the coreless split windings W1 and W2 of the winding disks 105a and 105b provide a boiling magnetic flux, and a side cap 115 is further attached to the outside of the first permanent magnet disk 103a by bolts B3.
  • the brake disc 117 can be further attached to the outside of the side cap 115 by a bolt B4, and the side cap 113 can be attached to the bolt B1 on the outside of the third permanent magnet disc 103c. It can attach more by.
  • the capacity of the power generation device of the front wheel 100 according to the present invention configured as described above should be smaller than the capacity of the electric motor 17 of the rear wheel (1).
  • the capacity of the power generator of the front wheel 100 is larger than the capacity of the electric motor 17 of the rear wheel 1
  • the reverse starting torque by the current of the power generation device is greater than the starting torque of the electric motor 17 of the rear wheel 1. This is because the starting suppression force can be greater.
  • the present invention operates by a program for charging control, receives the input of the speed sensor 221, the tilt sensor 223, the brake 219, the accelerator 217, the switch 209 for the charger 201 and BLDC
  • the motor driver 215 controls the microcontroller unit (MCU) 215, a speed sensor 221 for measuring the driving speed of the motorcycle and outputting the microcontroller unit 215, and the front and rear wheels of the motorcycle.
  • Inclination sensor 223 for detecting the inclination of the liver and outputting to the microcontroller unit 215.
  • the speed sensor 221 detects the traveling speed and is used to determine a time point for switching to the charged state.
  • the inclination sensor 223 starts to output power from the generator when the speed is continuously accelerated or brake inputs down a certain slope or more, and is used to maintain a constant speed by applying braking.
  • the BLDC motor driver is controlled to cut off the power to the electric motor 17 and output the power of the power generation device to obtain a braking force.
  • the microcontroller unit 215 may be used to detect the battery voltage to determine the state of charge or to display the low voltage.
  • the charging display LED 207 may be provided to check the charging progress state of the battery.
  • the motorcycle reaches a predetermined speed (for example, 25 km / h-35 km / h) or more by driving by the gasoline engine 3 and exceeds the power suppression force of the power generator.
  • a predetermined speed for example, 25 km / h-35 km / h
  • the coreless windings W1 and W2 of the power generation device are connected to the charger 201 to charge the battery 213 and to be used as a power source of the electric motor 217.
  • the electric motor 17 can be driven.
  • the accelerator 217 may be sensed when the accelerator 217 is placed to drive downhill while driving, and the coreless windings W1 and W2 of the power generator may be connected to the charger 201 to charge the battery 213. have.

Abstract

본 발명은, 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 구비하면서, 상기 후륜의 구동용 전기 모터를 철심 코어가 있는 브러시리스 직류모터로 구성하고, 전륜의 배터리를 충전하는 발전 장치는 철심 코어 또는 영구자석 코어가 없는 코어리스 발전기로 구성하여, 발전 장치에 의한 전기 충전시 기동 억제력 발생을 최소화하고, 발전 장치의 부착에 따른 모터사이클의 중량 증가를 최소화한 것을 특징으로 한다.

Description

전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클
본 발명은 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클에 관한 것으로, 더 상세하게는 하이브리드 모터사이클의 전륜 휠 내부에 기동 억제력이 적은 발전 장치를 설치하고, 후륜 휠 내부에는 가솔린 엔진과 선택적으로 사용할 수 있는 기동력이 큰 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 하므로, 철심 코아(철심 보빈) 주위에 코일을 권취한 전기자를 사용하는데, 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 도달할 때, 모터사이클의 주행 관성력이 전기 모터의 전류 출력에 의한 역기동 토크(기동 억제력)보다 커지기 때문에, 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 크며, 권선 전류에 의해 발생하는 자속의 밀도도 크게 하여야 하기 때문에 전기자에 철심 코아가 포함된다. 따라서, 발전을 위하여 모터사이클 구동용 전기 모터를 충전기에 연결하여 부하를 가할 경우, 역기전력에 의한 전기 모터의 제동력(기동 억제력)이 매우 크게 걸린다. 따라서, 가솔린 엔진으로 운행 중이거나, 전기 모터로 운행 도중 전기 모터 전원을 차단한 경우거나, 전기 모터에 의하여 충전을 개시하는 순간, 모터사이클의 관성력을 훨씬 초과하는 전기 모터의 제동력이 작용하여 모터사이클이 갑자기 정지하거나 급격히 속도가 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 하이브리드 모터사이클 구동용 철심 코어 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. 철심 코어 전기 모터를 발전 장치로 전환하여 사용하는 위와 같은 문제점은, 전기자의 코일을 영구자석 코어에 권취한 발전기에서도 동일하게 발생한다. 전기자의 코일을 영구자석 코어에 권취할 경우 코일 주변의 자속밀도를 크게 하여 발생 전류량을 크게 할 수 있지만, 중력이 커지고, 역기전력에 의한 전기 발전기의 제동력(기동 억제력)이 지나치게 커지는 것이다.
본 발명은 상술한 종래, 하이브리드 모터사이클의 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는, 하이브리드 모터사이클 구동용 전기 모터와 분리된 기동 억제력이 작은 발전 장치를 구비하여, 주행 중 불필요한 기계 동력을 전기 에너지로 충전할 수 있는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는, 발전 장치를 전류에 추가하더라도, 모터사이클의 중량이 크게 늘어나지 않는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 과제들은, 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 후륜의 구동용 전기 모터를 철심 코어가 있는 브러시리스 직류모터로 구성하고, 전륜의 배터리를 충전하는 발전 장치는 철심 코어 또는 영구자석 코어가 없는 코어리스 발전기로 구성하여, 발전 장치에 의한 전기 충전시 기동 억제력 발생을 최소화하고, 발전 장치의 부착에 따른 모터사이클의 중량 증가를 최소화함으로써 해결할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제들은, 상기 코어리스 발전 장치를, 전륜의 림에 부착되어 전륜의 림과 함께 회전하는 적어도 1조의 영구자석 디스크와, 상기 1조의 영구자석 디스크 사이에서 전륜 축에 고정된 권선 디스크를 포함하여 구성하되, 상기 1조의 영구자석 디스크는 두 원반의 마주보는 면에 전륜 축 길이 방향의 자속을 형성하는 영구자석을 극성을 바꾸어 가면서 방사방향으로 연속적으로 부착하여 형성하고, 상기 권선 디스크는 원반형의 비자성체 디스크에 상기 영구자석 디스크의 영구자석에서 발생한 자속이 통과할 수 있는 관통 포켓을 일정한 간격으로 다수 형성하고 상기 관통 포켓 내부에 무코어 분할 권선을 삽입한 상태로 각 무코어 분할 권선을 전기적으로 연결하여 형성함으로써 더 효과적으로 해결할 수 있다.
본 발명에 의하면, 모터사이클의 전륜에서 림 내부의 스포크를 제거하고, 그 자리에 영구자석을 회전자로 하고, 무코어 분할 권선을 고정자로 하는 코어리스 직류 발전기를 설치함으로써, 비교적 적은 기전력이지만, 모터사이클에 기동 억제력이 작고 가벼운 발전 장치를 마련할 수 있고, 가솔린 엔진에 의한 주행으로 모터사이클이 일정 속도 이상에 도달하여 발전 장치의 기동 억제력을 초과하는 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 무코어 분할 권선을 상기 충전기에 연결하여, 불필요한 기계 동력을 전기 에너지로 충전할 수 있는 효과가 있다.
도 1는 본 발명에 따른 체인 동력 전달형 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스쿠터형 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 측면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 발전 장치 및 충전 장치에 대한 세부 구성도이다.
도 4은 본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 전륜에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 발전 장치의 주요 부분에 대한 분해 사시도이다.
도 6는 도 4에 도시된 전륜을 조립하여 종방향으로 절단한 종단면도이다.
도 7은 권선 디스크가 1개인 경우의 전륜에 대한 종단면도이다.
* 부호의 설명 *
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 : 영구자석 디스크 105a, 105b : 권선 디스크
107 : 전륜축 109a, 109b : 베어링
111 : 고정턱 113, 115 : 측면 캡
117 : 브레이크 디스크 119 : 축공
121 : 관통 포켓
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 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 걸터 앉아 타는 구조이다. 도 2는 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 1에서, 후륜 축(15)은 바디 측프레임(9) 또는 후륜 서스팬션 등에 고정되고, 후륜 축(15)에 전기 모터의 철심 코어 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 무코어 분할 권선(W1, W2)을 수용한 권선 디스크(105a, 105b)가 고정되며, 그 측면을 영구자석 디스크(103a, 103b)가 전륜(100)과 일체로 회전한다.
도 1 및 도 3를 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 3에서 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.
이와 같이, 본 발명은 모터사이클에 가솔린 엔진(3)과, 전기 모터(17)와, 전기 모터(17)에 전력을 공급하는 배터리(213)를 구비하여 모터사이클의 후륜(1)에 상기 가솔린 엔진(3)의 구동력과 전기 모터(17)의 구동력이 택일적으로 전달되게 한다. 또한, 상기 배터리(213)에는 전기를 충전할 수 있는 충전기(201)를 연결하고, 상기 모터사이클의 전륜(100)의 림(101) 내부에는 상기 충전기(201)에 배터리 충전용 전력을 공급할 수 있는 발전 장치를 구비한다.
본 발명의 특징 중 하나는, 상기 후륜(1)의 구동용 전기 모터(17)를 철심 코어가 있는 브러시리스 직류모터로 구성하고, 상기 전륜(100)의 배터리(201)를 충전하는 발전 장치는 철심 코어 또는 영구자석 코어가 없는 코어리스 발전기로 구성하여, 발전 장치에 의한 전기 충전시 기동 억제력 발생을 최소화하고, 발전 장치의 부착에 따른 모터사이클의 중량 증가를 최소화한 데 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 발명은 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 구비한다.
본 발명에 따른 발전 장치는 코어리스 발전 장치이고, 상기 코어리스 발전 장치는, 전륜(100)의 림(101)에 부착되어 전륜(100)의 림(101)과 함께 회전하는 적어도 1조의 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c)와, 상기 1조의 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c) 사이에서 전륜 축에 고정된 권선 디스크(105a, 105b)를 포함한다.
상기 1조의 영구자석 디스크((103a, 103b, 103c)는 두 원반의 마주보는 면에 전륜 축(107) 길이 방향의 자속을 형성하는 영구자석(M1~M4)을 극성을 바꾸어 가면서 방사방향으로 연속적으로 부착하여 형성한다. 상기 권선 디스크(105a, 105b)는 원반형의 비자성체 디스크에 상기 영구자석 디스크((103a, 103b, 103c)의 영구자석(M1~M4)에서 발생한 자속이 통과할 수 있는 관통 포켓(121)을 일정한 간격으로 다수 형성하고 상기 관통 포켓(121) 내부에 무코어 분할 권선(W1, W2)을 삽입한 상태로 각 무코어 분할 권선(W1, W2)을 전기적으로 연결하여 형성한다.
즉, 본 발명에 따른 발전 장치는, 전륜 축(107) 길이 방향의 자속(磁束)을 형성하는 영구자석(M1~M4)이 원반 표면의 원주 방향을 따라 부착되고 전륜(100)의 림(101)과 함께 회전하는 적어도 1조의 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c)와, 전륜 축(107)에 고정된 원반형의 비자성체 디스크의 내부에 수용되어 상기 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c)가 회전할 때 상기 영구자석(M1~M4)에 의해 형성된 자속과 쇄교하면서 기전력을 발생시키는 무코어 분할 권선(W1, W2)을 포함하는 것이다.
본 발명에 따른 발전 장치는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전륜 림(101) 내부에 무코어 분할 권선(W1, W2)을 수용하는 권선 디스크 2개(105a, 105b)와 영구자석(M1~M4)이 부착된 영구자석 디스크 3개(103a, 103b, 103c)를 이용하여 구성할 수 있다. 필요에 따라서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 전륜 림(101) 내부에 무코어 분할 권선(W1, W2)을 수용하는 권선 디스크 1개(105a)와 영구자석(M1,M4)이 부착된 영구자석 디스크 2개(103a, 103c)를 이용하여 구성할 수도 있다.
이하에서는, 도 4 내지 도 6를 참조하여 권선 디스크 2개(105a, 105b)와 영구자석 디스크 3개(103a, 103b, 103c)로 구성한 발전 장치의 구조를 상세히 살펴본다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전 장치는 전륜의 림(101) 내부에 구비되는 전륜 축(107)과, 상기 전륜 축(107)에 고정되어 무코어 분할 권선(W1, W2)을 원주 방향을 따라 등간격으로 지지하는 원반 형상의 권선 디스크(105a, 105b)와, 상기 권선 디스크(105a, 105b)와 작은 공극을 유지하면서 상기 무코어 분할 권선(W1, W2)의 지름 방향 구간에 자속을 제공할 수 있는 영구자석(M1~M4)이 원주 방향을 따라 연속적으로 부착된 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c)를 포함한다.
상기 전륜 축(107)의 양단은 전륜 서스펜션(21) 등에 의하여 고정되며, 양단 내측에는 영구자석 디스크 결합부(125a, 125b)와 권선 디스크 결합부(123a, 123b)가 차례로 단차지게 형성되며, 중심부에는 권선 디스크 결합을 위한 고정턱(111)이 형성된다.
상기 권선 디스크(105a, 105b)는 철심을 포함하지 않은 디스크로, 에폭시 수지 디스크, 페놀 수지 디스크 등의 합성수지 디스크를 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 권선 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 발명은, 상기 후륜의 구동용 전기 모터(17)를 철심 코어가 있는 브러시리스 직류모터로 구성하고, 전륜의 배터리 충전용 발전 장치는 철심 코어나 영구 자석 코어가 없는 발전기로 구성함으로써, 상기 전기 모터의 초기 시동시, 발전 장치에 의한 기동 토크 또는 시동 저항을 최소화하고, 발전 장치에 의한 발전 개시시 역기전력 및 이로 인한 기동 억제력을 최소화하고 있다.
도 5에서, 제1영구자석 디스크(103a)와 제3영구자석 디스크(103c)는 대칭 구조이다. 또한, 제2영구자석 디스크(103b)의 제1영구자석 디스크 지향면에는 제2영구자석 디스크 지향면에 부착된 자석과 반대 극성을 가진 자석이 동일한 구조로 부착된다. 즉, 상기 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c) 가운데, 중간에 삽입되는 제2영구자석 디스크(103b)에는 양면에 영구자석(M1~M4)이 부착되고, 상기 제2영구자석 디스크(103b) 양측에 배치되는 제1영구자석 디스크(103a)와 제3영구자석 디스크(103c)에는 내측면에 영구자석(M1~M4)이 배치된다. 각 영구자석 디스크에 부착되는 자석(M1~M4)들은 마주보는 영구자석 디스크에 부착된 자석(M1~M4)과 서로 자극쌍을 이루도록 반대 극성끼지 마주보게 배치되고, 동일한 영구자석 디스크에서 각 자석의 폭은 권선 디스크(105a, 105b)의 각 무코어 분할 권선(W1, W2)의 좌우측변이 동일한 자석쌍 내에서 최단시간 머물 수 있는 폭으로 조정된다. 대체로, 각 영구자석쌍과 각 무코어 분할 권선(W1, W2)이 일대일로 대응되도록 각 영구자석수와 무코어 분할 권선수를 정하고, 각 무코어 분할 권선(W1, W2)의 좌우측변간 이격 폭을 각 영구자석 폭에 근접하게 하고, 권선 디스크(105a, 105b)의 각 무코어 분할 권선(W1, W2)을 직렬로 연결하여 출력할 경우, 어느정도 리플(ripple)이 있는 직류 전류를 얻을 수 있다. 이렇게 얻어진 직류 전류는 도 3에 도시된 바와 같이, 충전기(201)의 정류회로(203)에서 평탄화 되고, 직류 변환기(205)에서 배터리 충전 전압으로 변환되어 배터리(213)를 충전한다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1영구자석 디스크(103a)와 제3영구자석 디스크(103c)의 중심부에는 베어링(109a, 109b)이 마련된다. 제2영구자석 디스크(103b) 중심부에는 상기 전륜 축(107)의 외경보다 큰 통공이 형성된다. 상기 영구자석 디스크(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 제2영구자석 디스크(103b)를 삽입하고, 상기 제2영구자석 디스크(103b) 양측에서, 제1권선 디스크(105a)와 제2권선 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 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c)를 볼트(B2)와 너트(N2)에 의하여 서로 일체로 조립된다. 이때 제2영구자석 디스크(103b)는 외주면에서 볼트(B2)에 의하여 림(101)에 고정된다. 제1영구자석 디스크(103a)와 제3영구자석 디스크(103c)의 중심부는 전륜 축(107)의 영구자석 디스크 결합부(에는 베어링(109a, 109b)이 마련되고, 이 베어링(109a, 109b)을 따라서, 타이어(117)와 이에 결합된 림(101)이 회전할 경우, 상기 영구자석 디스크(103a, 103b, 103c)들도 함께 회전하고, 이들에 부착된 자석(M1~M4)도 회전하여 권선 디스크(105a, 105b)의 각 무코어 분할 권선(W1, W2)을 끓는 자속을 제공한다. 상기 제1영구자석 디스크(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 제3영구자석 디스크(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 3를 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 발전 장치의 기동 억제력을 초과하는 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 무코어 분할 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 무코어 분할 권선(W1, W2)을 상기 충전기(201)에 연결하여, 상기 배터리(213)를 충전할 수도 있다.

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 후륜의 구동용 전기 모터를 철심 코어가 있는 브러시리스 직류모터로 구성하고, 전륜의 배터리를 충전하는 발전 장치는 철심 코어 또는 영구자석 코어가 없는 코어리스 발전기로 구성하여, 발전 장치에 의한 전기 충전시 기동 억제력 발생을 최소화하고, 발전 장치의 부착에 따른 모터사이클의 중량 증가를 최소화한 것을 특징으로 하는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어리스 발전기는, 전륜의 림에 부착되어 전륜의 림과 함께 회전하는 적어도 1조의 영구자석 디스크와, 상기 1조의 영구자석 디스크 사이에서 전륜 축에 고정된 권선 디스크를 포함하되,
    상기 1조의 영구자석 디스크는 두 원반의 마주보는 면에 전륜 축 길이 방향의 자속을 형성하는 영구자석을 극성을 바꾸어 가면서 방사방향으로 연속적으로 부착하여 형성하고,
    상기 권선 디스크는 원반형의 비자성체 디스크에 상기 영구자석 디스크의 영구자석에서 발생한 자속이 통과할 수 있는 관통 포켓을 일정한 간격으로 다수 형성하고 상기 관통 포켓 내부에 무코어 분할 권선을 삽입한 상태로 각 무코어 분할 권선을 전기적으로 연결하여 형성한 것을 특징으로 하는 전륜 발전 후륜 구동 하이브리드 모터사이클.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111211814A (zh) * 2019-12-27 2020-05-29 哈尔滨理工大学 一种具有自供电机构的运动机构及通讯网络
CN111536168A (zh) * 2019-11-26 2020-08-14 庆大浩 一种混合动力摩托车离合器

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017047764A (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両
KR102558068B1 (ko) * 2021-06-17 2023-07-25 한국기계연구원 브레이크 패드 마모에 의한 분진 제거장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09240565A (ja) * 1996-03-13 1997-09-16 Seiko Epson Corp 電動自転車
KR100929644B1 (ko) * 2009-03-31 2009-12-04 경대호 하이브리드 모터사이클
KR20090128946A (ko) * 2008-06-12 2009-12-16 권용범 충전 오토바이
JP2010120597A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Yamaha Motor Co Ltd 車両

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006217679A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Toyota Motor Corp ステータおよびコイル相間の絶縁方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09240565A (ja) * 1996-03-13 1997-09-16 Seiko Epson Corp 電動自転車
KR20090128946A (ko) * 2008-06-12 2009-12-16 권용범 충전 오토바이
JP2010120597A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Yamaha Motor Co Ltd 車両
KR100929644B1 (ko) * 2009-03-31 2009-12-04 경대호 하이브리드 모터사이클

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111536168A (zh) * 2019-11-26 2020-08-14 庆大浩 一种混合动力摩托车离合器
CN111536168B (zh) * 2019-11-26 2022-03-18 浙江创台车业有限公司 一种混合动力摩托车离合器
CN111211814A (zh) * 2019-12-27 2020-05-29 哈尔滨理工大学 一种具有自供电机构的运动机构及通讯网络
CN111211814B (zh) * 2019-12-27 2021-11-19 哈尔滨理工大学 一种具有自供电机构的运动机构及通讯网络

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