KR101765565B1

KR101765565B1 - Electric bicycle

Info

Publication number: KR101765565B1
Application number: KR1020150124225A
Authority: KR
Inventors: 최강호
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-08-08
Also published as: KR20170027915A

Abstract

전기 자전거가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거는 주행을 위한 전륜 휠 및 후륜 휠; 전륜 휠과 후륜 휠 중 어느 하나에 마련되어 휠을 구동하기 위한 동력을 발생시키는 모터; 전륜 휠과 후륜 휠 중 다른 하나에 마련되어 모터에 전원을 공급하는 배터리;를 포함하고, 전륜 휠 또는 후륜 휠에 마련되는 배터리는 원통형으로 마련되는 배터리팩과, 배터리팩을 수용할 수 있도록 휠에 마련되는 휠 하우징을 포함한다. An electric bicycle is started. An electric bicycle according to an embodiment of the present invention includes a front wheel and a rear wheel for traveling; A motor provided on any one of a front wheel and a rear wheel to generate power for driving the wheel; And a battery provided on the other of the front wheel and the rear wheel to supply power to the motor. The battery provided on the front wheel or the rear wheel includes a cylindrical battery pack, And the wheel housing.

Description

전기 자전거{ELECTRIC BICYCLE}Electric bicycle {ELECTRIC BICYCLE}

본 발명은 전기 자전거에 관한 것으로써, 특히 휠에 배터리를 장착한 전기 자전거에 관한 것이다.The present invention relates to an electric bicycle, and more particularly to an electric bicycle having a battery mounted on a wheel.

근래 들어 사용편리성을 높이고 사용자의 체력소모를 줄이고자 모터를 구동력으로 주행하는 전기 자전거가 개발되고 있다.In recent years, electric bicycles have been developed to increase the usability and reduce the user's physical power consumption by driving the motor as a driving force.

이러한 전기 자전거는 뼈대를 이루는 프레임과, 프레임에 장착되는 휠, 페달, 손잡이 등을 구비하여 일반 자전거와 유사한 외형을 갖는다. Such an electric bicycle has a frame that forms a skeleton, a wheel mounted on the frame, a pedal, a handle, and the like, and has an appearance similar to a general bicycle.

구동력 제공을 위한 모터는 전륜이나 후륜에 설치되며, 모터는 통상 배터리를 통해 전력을 공급받는다. The motor for providing the driving force is installed in the front wheel or the rear wheel, and the motor is normally supplied with electric power through the battery.

한편, 최근 전기 자전거의 경우 외관의 디자인을 고려하여 배터리를 포함하는 전장 부품이 프레임에 내장되고 있는 추세이다. On the other hand, in the case of electric bicycles in recent years, electrical components including a battery are incorporated in the frame in consideration of the design of the exterior.

그러나 다른 전장부품에 비해 부피가 크고 무거운 배터리의 경우 프레임 내부에서 유동될 경우 자체적으로도 손상이 생기기 쉬울 뿐만 아니라 주변의 전장부품들까지 파손시킬 우려가 크기 때문에, 종래 전기 자전거에서는 프레임 내부 배터리를 복수의 체결부재를 통해 프레임 내면에 고정시키는 형태의 고정구조를 이용하여 배터리를 고정시키고 있다. However, in the case of a bulky and heavy battery compared to other electric parts, it is likely to cause damage to itself as well as damage to surrounding electric parts when flowing inside the frame. Therefore, in the conventional electric bicycle, And the battery is fixed using a fixing structure in which the battery is fixed to the inner surface of the frame through the fastening member of the battery.

따라서 종래 전기 자전거에서는 배터리 고정구조가 복잡해지면서 배터리의 설치 및 분리 작업이 어렵게 되는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional electric bicycle, the battery fixing structure becomes complicated, and the installation and disconnection of the battery becomes difficult.

일본 공개특허 제1996-207874호(1996.08.13)Japanese Patent Laid-Open No. 1996-207874 (Aug. 13, 1996)

본 발명의 실시 예는 배터리를 휠에 설치할 수 있는 전기 자전거를 제공하고 자 한다. An embodiment of the present invention provides an electric bicycle capable of installing a battery on a wheel.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 자전거의 주행을 위한 전륜 휠 및 후륜 휠; 전륜 휠과 후륜 휠 중 어느 하나에 마련되어 휠을 구동하기 위한 동력을 발생시키는 모터; 전륜 휠과 후륜 휠 중 다른 하나에 마련되어 모터에 전원을 공급하는 배터리;를 포함하고, 전륜 휠 또는 후륜 휠에 마련되는 배터리는 원통형으로 마련되는 배터리팩과, 배터리팩을 수용할 수 있도록 휠에 마련되는 휠 하우징을 포함하는 전기 자전거가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an electric bicycle comprising: a front wheel and a rear wheel for driving an electric bicycle; A motor provided on any one of a front wheel and a rear wheel to generate power for driving the wheel; And a battery provided on the other of the front wheel and the rear wheel to supply power to the motor. The battery provided on the front wheel or the rear wheel includes a cylindrical battery pack, An electric bicycle including a wheel housing to which the electric motor is connected may be provided.

또한, 길이방향으로 배선통로가 형성된 샤프트를 더 포함하고, 상기 배터리팩은 다수개가 전기적으로 연결되어 원통형을 갖는 배터리셀과, 상기 배터리셀이 수용되는 배터리 하우징을 포함하고, 상기 배터리 하우징은 상기 샤프트와 체결되고, 상기 배터리 하우징과 상기 휠 하우징은 베어링을 개재하여 상대 회전 가능하도록 결합될 수 있다. The battery pack according to claim 1, further comprising a shaft having a wiring passage formed in the longitudinal direction, wherein the battery pack includes a battery cell having a cylindrical shape and electrically connected to a plurality of the battery cells, and a battery housing accommodating the battery cell, And the battery housing and the wheel housing may be coupled to each other via a bearing so as to be relatively rotatable.

또한, 상기 배터리는 길이방향으로 배선통로가 형성된 샤프트와, 상기 샤프트가 중심을 관통하며 상기 배터리팩을 수용하는 배터리 하우징과, 상기 샤프트와 배터리 하우징이 수용되는 상기 휠 하우징을 전기 자전거 프레임에 설치하기 위한 고정유닛을 더 포함하며, 상기 휠 하우징은 상기 배터리팩 및 샤프트에 대해 상대 회전 가능하게 마련될 수 있다. The battery includes a shaft having a wiring passage formed in a longitudinal direction thereof, a battery housing passing through the center of the shaft and accommodating the battery pack, and the wheel housing housing the shaft and the battery housing, Wherein the wheel housing is rotatable relative to the battery pack and the shaft.

또한, 상기 샤프트와 휠 하우징 사이에는 베어링이 설치될 수 있다. A bearing may be provided between the shaft and the wheel housing.

또한, 상기 휠 하우징은 휠에 고정되는 휠 하우징 리어 커버와, 내부에 배터리 하우징을 수용할 수 있도록 실린더 형태로 마련되는 휠 하우징 몸체와, 휠 하우징 리어 커버의 반대편에서 휠 하우징 몸체에 결합되는 휠 하우징 프론트 커버를 포함하고, 상기 베어링은 휠 하우징 리어 커버와 샤프트 사이에 개재되는 제1베어링과, 휠 하우징 프론트 커버와 샤프트 사이에 개재되는 제2베어링을 포함할 수 있다. The wheel housing includes a wheel housing rear cover fixed to the wheel, a wheel housing body provided in the form of a cylinder so as to receive the battery housing therein, a wheel housing coupled to the wheel housing body at the opposite side of the wheel housing rear cover, The bearing may include a first bearing interposed between the wheel housing rear cover and the shaft, and a second bearing interposed between the wheel housing front cover and the shaft.

또한, 상기 원통형 배터리팩은 전기 자전거로부터 탈거 시 프레임이 걸리지 않도록 절개부를 가지며, 상기 절개부에는 배터리팩과 무게 밸런스가 맞도록 중량체가 마련될 수 있다. In addition, the cylindrical battery pack has a cutout portion to prevent a frame from being taken out from the electric bicycle, and the cutout portion may be provided with a weight so as to balance the weight balance with the battery pack.

또한, 상기 휠 하우징은 휠에 고정되는 휠 하우징 리어 커버와, 내부에 배터리 하우징을 수용할 수 있도록 실린더 형태로 마련되는 휠 하우징 몸체와, 휠 하우징 리어 커버의 반대편에서 휠 하우징 몸체에 결합되는 휠 하우징 프론트 커버를 포함하고, 상기 휠 하우징 프론트 커버는 전기 자전거로부터 탈거 시 프레임이 걸리지 않도록 절개부를 가질 수 있다. The wheel housing includes a wheel housing rear cover fixed to the wheel, a wheel housing body provided in the form of a cylinder so as to receive the battery housing therein, a wheel housing coupled to the wheel housing body at the opposite side of the wheel housing rear cover, And a front cover, and the wheel housing front cover may have an incision so that the frame is not caught when the motorcycle is detached from the electric bicycle.

본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거는 구동을 위한 모터가 전륜 휠 또는 후륜 휠 중 어느 하나에 마련되고, 모터 및 전기제어장치에 전원을 공급하는 배터리가 전륜 휠 또는 후륜 휠 중 다른 하나에 마련되어 전체적인 무게 밸런스가 우수하기 때문에 주행 성능이 향상될 수 있다.In the electric bicycle according to the embodiment of the present invention, the motor for driving is provided in either the front wheel or the rear wheel, and the battery for supplying power to the motor and the electric control device is provided on the other of the front wheel or the rear wheel, Since the weight balance is excellent, the running performance can be improved.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거는 모터가 설치되는 모터 하우징과 배터리가 설치되는 휠 하우징을 동일하게 제작할 경우 부품 호환성을 높일 수 있기 때문에 다양한 형상의 휠을 범용으로 디자인 및 사용할 수 있다. Further, since the electric bicycle according to the embodiment of the present invention can improve the component compatibility when the motor housing in which the motor is installed and the wheel housing in which the battery is installed are manufactured in the same manner, various shapes of wheels can be designed and used for general purpose.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전기 자전거는 부피가 큰 배터리가 휠에 마련됨에 따라 종래 배터리가 프레임에 설치되는 타입보다 프레임의 설계 자유도가 높아져 보다 슬림한 디자인의 전기 자전거를 구현할 수 있다.Further, since the electric bicycle according to the embodiment of the present invention is provided with a bulky battery on the wheel, the degree of freedom of design of the frame is higher than the type in which the conventional battery is installed on the frame, so that a slim design electric bicycle can be realized.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 휠에 설치되는 배터리를 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 조립 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거의 휠에 고정유닛을 이용하여 배터리를 설치하는 상태를 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은도 6의 조립 사시도이다. 1 is a perspective view illustrating an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating an exploded view of a battery mounted on a wheel of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
5 is an assembled sectional view of Fig.
6 is an exploded perspective view showing a state where a battery is installed using a fixed unit on a wheel of an electric bicycle according to an embodiment of the present invention.
7 is an assembled perspective view of Fig.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 자전거를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 측면도이다. FIG. 1 is a perspective view showing an electric bicycle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a side view of FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 전기 자전거는 프레임(100,200,300)을 통해 뼈대를 이루며, 프레임(100,200,300)은 전륜 휠(10) 및 핸들부(20)가 마련되는 프론트 프레임(100)과, 후륜 휠(50)이 마련되는 리어 프레임(300)과, 페달(30) 및 안장(40)이 마련되도록 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300) 사이에 위치되는 센터 프레임(200)을 포함한다. 1 to 3, an electric bicycle according to the present embodiment includes a frame 100, 200, 300 and a frame 100, 200, 300. The frame 100, 200, 300 includes a front frame 100 A rear frame 300 provided with a rear wheel 50 and a center frame 200 positioned between the front frame 100 and the rear frame 300 such that the pedals 30 and the saddle 40 are provided, .

프론트 프레임(100)은 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련되어 일단에는 핸들튜브(110)가 마련되고, 타단에는 센터 프레임(200)이 회전 가능하게 결합된다. 핸들튜브(110)는 중공 형태로 마련되어 핸들스템(21)이 회전 가능하게 결합된다. 핸들스템(21)은 핸들튜브(110) 하측으로 전륜고정프레임(22)을 구비하고, 상측으로 핸들고정프레임(23)을 구비한다. 전륜고정프레임(22)은 전륜 휠(10)과 후륜 휠(50)이 동일선(도 2의 A 참조) 상에 위치할 수 있도록 핸들스템(21)을 중심으로부터 측면으로 일부 밴딩하여 마련된다. 핸들고정프레임(23)은 바 형태의 핸들(24) 중심을 지지하며, 핸들(24)의 양 끝단에는 그립(25)과, 전륜 휠(10) 및 후륜 휠(50)의 제동을 위한 브레이크 레버(26)가 각각 마련된다. 핸들(24)의 일측에는 전기 자전거의 변속, 배터리 등의 정보를 표시하는 디스플레이장치(27)가 착탈 가능하게 설치되며, 타측에는 모터의 온/오프와 변속을 위한 레버(28)가 설치된다.The front frame 100 has an inner space and is provided in a bar shape. The handle frame 110 is provided at one end and the center frame 200 is rotatably coupled to the other end. The handle tube 110 is provided in a hollow shape so that the handle stem 21 is rotatably coupled. The handle stem 21 has a front wheel fixing frame 22 on the lower side of the handle tube 110 and a handle fixing frame 23 on the upper side. The front wheel fixing frame 22 is provided by partially banding the handle stem 21 from the center to the side so that the front wheel 10 and the rear wheel 50 can be positioned on the same line (see A in FIG. 2). The handle fixing frame 23 supports the center of the bar shaped handle 24 and has grips 25 at both ends of the handle 24 and a brake lever 25 for braking the front wheel 10 and the rear wheel 50. [ Respectively. A display device 27 is detachably mounted on one side of the handlebar 24 to display information such as a shift of an electric bicycle and a battery and a lever 28 is provided on the other side for turning on and off the motor and shifting the motor.

센터 프레임(200)은 중공의 내부 공간을 가지며 바 형태로 마련된다. 센터 프레임 상단 양측에는 프론트 프레임(100)의 후단과 리어 프레임(300)의 선단이 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300)은 센터프레임(200)의 좌우 양측으로 위치되도록 접힐 수 있게 된다. The center frame 200 has a hollow inner space and is provided in a bar shape. The rear end of the front frame 100 and the front end of the rear frame 300 are rotatably coupled to both sides of the upper end of the center frame. Accordingly, the front frame 100 and the rear frame 300 can be folded so as to be positioned on both sides of the center frame 200.

센터 프레임(200)의 하단에는 발전기(210)가 설치되며, 발전기(210) 양측으로는 한 쌍의 페달(30)이 연결된다. 발전기(210)는 페달(30)의 회전력을 전기에너지로 변화시키고, 이러한 전기에너지는 배터리(60)로 공급되어 축전된다. 그리고 발전기(210) 상부 쪽으로 센터 프레임에는 전기 자전거의 전반적인 제어를 위한 전자제어유닛(70)이 마련된다. A generator 210 is installed at the lower end of the center frame 200 and a pair of pedals 30 are connected to both sides of the generator 210. The generator 210 converts the rotational force of the pedal 30 into electric energy, which is supplied to the battery 60 and stored. An electronic control unit 70 is provided in the center frame for the overall control of the electric bicycle.

또한, 센터 프레임(200)은 안장(40)를 설치할 수 있도록 새들 프레임(220)을 포함할 수 있다. 새들 프레임(220)은 안장(40)을 설치할 수 있는 안장튜브(42)를 후방에 구비하며, 안장튜브(42)에는 안장(40)의 높이를 조절할 수 있는 새들봉이 결합된다.In addition, the center frame 200 may include a saddle frame 220 to allow the saddle 40 to be installed. The saddle frame 220 has a saddle tube 42 on the rear side to which the saddle 40 can be attached and a saddle rod capable of adjusting the height of the saddle 40 is coupled to the saddle tube 42.

리어 프레임(300)은 바 형태로 마련되어 일단에는 후륜 휠(50)이 회전 가능하게 설치되고, 타단에는 센터 프레임(200)이 회전 가능하게 설치된다. 이러한 리어 프레임(300)은 안정감을 높이기 위해 후방 쪽으로 다소 경사지도록 마련되는 것이 바람직하다. The rear frame 300 is provided in a bar shape, and a rear wheel 50 is rotatably installed at one end and a center frame 200 is rotatably installed at the other end. It is preferable that the rear frame 300 is slightly inclined toward the rear side in order to enhance the stability.

후륜 휠(50)에는 모터(52)가 설치된다. 모터(52)는 배터리(60)로부터 전력을 공급받아 후륜 휠(50)을 회전시킴으로써 전기 자전거에 구동력을 제공한다. The rear wheel 50 is provided with a motor 52. The motor 52 is supplied with electric power from the battery 60 and rotates the rear wheel 50 to provide driving force to the electric bicycle.

또 전륜 휠(10) 및 후륜 휠(50)에는 상술한 브레이크 레버(26)의 동작 시 회전력을 제한하기 위한 제동부재로서 디스크(14,54) 및 마찰 패드가 장착된다. The front wheel 10 and the rear wheel 50 are provided with discs 14 and 54 and friction pads as braking members for restricting the rotational force when the brake lever 26 is operated.

상기와 같이 구성된 전기 자전거는 사용자가 레버(28)를 조작하여 모터(52)를 구동시킴에 따라 후륜 휠(50)이 회전하면서 주행이 가능한 상태가 된다. 이때 발로 페달(30)을 회전시키면, 페달(30)의 회전력은 발전기(210)에서 전기에너지로 변환되고, 변환된 전기에너지는 배터리(60)에 축전되어 배터리(60)의 지속적인 사용이 가능하도록 한다. 물론 배터리(60)는 발전기(210)를 통하지 않은 상태에서도 충전기를 통해 충전이 가능하다. In the electric bicycle constructed as above, when the user operates the lever 28 to drive the motor 52, the rear wheel 50 is allowed to run while rotating. At this time, when the foot pedal 30 is rotated, the rotational force of the pedal 30 is converted into electric energy in the generator 210, and the converted electric energy is stored in the battery 60 to enable continuous use of the battery 60 do. Of course, the battery 60 can be charged through the charger even when the battery 60 does not pass through the generator 210.

또한, 본 실시 예에 따른 전기 자전거는 힌지결합부(400)를 중심으로 프론트 프레임(100)과 리어 프레임(300)을 센터 프레임(200) 양측에 위치되도록 프레임(100,200,300)을 접을 수 있어, 이동이나 보관 시 전기 자전거의 크기를 줄일 수 있다. The electric bicycle according to the present embodiment can fold the frames 100, 200 and 300 such that the front frame 100 and the rear frame 300 are positioned on both sides of the center frame 200 with respect to the hinge coupling part 400, The size of the electric bicycle can be reduced when stored.

도 4는 본 실시 예에 따른 전기 자전거의 전륜 휠에 설치되는 배터리의 분해 사시도이고, 도 5은 도 4의 조립 단면도이며, 도 6은 본 실시 예에 따른 전기 자전거의 프론트 프레임에 마련되는 전륜 휠에 배터리가 설치되는 상태를 나타내는 분해 사시도이고, 도 7는 도 6의 조립 사시도이다.FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery mounted on the front wheel of the electric bicycle according to the present embodiment, FIG. 5 is an assembled sectional view of FIG. 4, Fig. 7 is an assembled perspective view of Fig. 6. Fig.

도면들을 참조하면, 배터리(60)는 휠 체결구조체(500)를 이용하여 전기 자전거의 전륜 휠(10)에 설치된다. Referring to the drawings, a battery 60 is installed on a front wheel 10 of an electric bicycle using a wheel fastening structure 500.

휠 체결구조체(500)는 배터리팩(510)과, 배터리팩(510)과 연결되는 케이블(C)과, 케이블(C)이 배선되는 샤프트(520)와, 배터리팩(510)을 수용하며 전륜 휠(10)에 고정 설치되는 휠 하우징(530)과, 샤프트(520)와 체결되어 프론트 프레임(100)에 배터리팩(510)을 설치하기 위한 고정유닛(540)을 포함한다. The wheel fastening structure 500 includes a battery pack 510, a cable C connected to the battery pack 510, a shaft 520 to which the cable C is routed, and a battery pack 510, A wheel housing 530 fixed to the wheel 10 and a fixing unit 540 fastened to the shaft 520 to install the battery pack 510 on the front frame 100.

배터리팩(510)은 다수의 배터리셀을 전기적으로 연결하여 원통형으로 마련되는 배터리(60)와, 배터리(60)가 수납되는 배터리 하우징(512)을 포함한다. The battery pack 510 includes a battery 60 that is electrically connected to a plurality of battery cells and is provided in a cylindrical shape, and a battery housing 512 in which the battery 60 is housed.

배터리(60)는 중심에 샤프트(520)가 관통하는 중공을 구비하며, 외측은 원통형으로 마련되어 전륜 휠(10)과 동심원 상에 균형적으로 위치하여 배터리 하우징(512) 내부에 수납된다. The battery 60 has a hollow center through which the shaft 520 penetrates, and the outer side is cylindrical, and is balancedly positioned concentrically with the front wheel 10 and housed inside the battery housing 512.

본 실시 예에 따르면, 배터리(60)는 충전이나 교환, 점검 등의 관리를 위해 전륜 휠(10)로부터 탈착 시 휠이 설치되어 있는 전륜고정프레임(22)에 방해되지 않도록 원통 형태의 일부를 부채꼴 형태로 절개하여 마련할 수 있으며, 이 부채꼴 형태의 절개부에는 배터리(60)와 무게 밸런스가 맞도록 중량체(62)를 마련할 수 있다. 다른 예로 배터리(60)는 상술한 관리를 위해 전륜 휠(10) 자체를 전기 자전거로부터 탈거할 경우는 원통 형태로 마련될 수 있다. According to the present embodiment, the battery 60 is provided with a cylindrical shape so as not to be disturbed by the front wheel fixing frame 22 on which the wheel is mounted when the battery 60 is detached from the front wheel 10 for management of charging, And the weight 62 may be provided in the cut-out portion of the sector shape so that the weight balance with the battery 60 is matched. As another example, the battery 60 may be provided in a cylindrical shape when the front wheel 10 itself is detached from the electric bicycle for the above-described management.

배터리 하우징(512)은 배터리 하우징 본체(512)와, 본체(512)에 착탈되는 배터리 하우징 커버(514)를 포함한다. 배터리 하우징 본체(512)는 원통형으로 마련되며, 바닥을 형성하는 측벽(513)에는 샤프트(520)가 관통하는 쓰루홀이 마련된다. 배터리 하우징 본체(512)의 내부에는 배터리(60)가 수용되고, 그 반대편인 휠과 측벽 사이에는 PCB 패널(515)이 수용된 상태에서 배터리 하우징 커버(514)가 결합된다. PCB 패널(515)은 비엠에스(BMS, Battery Management System)를 포함할 수 있다. 비엠에스는 배터리(60)의 전반적인 관리를 위한 것으로 배터리 상태를 모니터링하여 최적의 조건에서 배터리를 사용할 수 있도록 자동 관리하고, 배터리(60)의 교체시기를 예측하여 배터리 관련 문제를 사전에 발견하는 역할을 수행한다. 비엠에스는 전자제어유닛(70)에 의해 제어된다. The battery housing 512 includes a battery housing body 512 and a battery housing cover 514 that is detachably attached to the body 512. The battery housing main body 512 is provided in a cylindrical shape and the side wall 513 forming the bottom is provided with a through hole through which the shaft 520 penetrates. The battery housing cover 514 is coupled with the PCB 605 accommodated in the battery housing body 512 and between the wheel and the side wall opposite thereto. The PCB panel 515 may include a battery management system (BMS). The BMS is for overall management of the battery 60, and it monitors the state of the battery to automatically manage the battery in an optimal condition, predicts the replacement timing of the battery 60, . The BMS is controlled by the electronic control unit 70.

샤프트(520)는 양단이 개방된 상태로 형성되며, 내부 배선통로(도 5의 522)로 진입되는 케이블(C)은 배터리(60)와 전자제어유닛(70)을 전기적으로 연결한다. 보다 구체적으로, 샤프트(520)는 전륜 휠(10)이 설치되는 전륜고정프레임(22)을 향하여 길이방향으로 돌출 마련되는 제1축부(521)와, 배터리 하우징(512)을 관통하는 제2축부(523)를 포함한다. 본 실시 예에서는 제1축부(521)와 제2축부(523)는 조립 편의성을 위해 분리 마련되는 것으로 예시하지만, 일체로 마련될 수도 있다. The shaft 520 is formed in an opened state at both ends and the cable C that enters the internal wiring passage (522 in FIG. 5) electrically connects the battery 60 and the electronic control unit 70. More specifically, the shaft 520 includes a first shaft portion 521 protruding in the longitudinal direction toward the front wheel fixing frame 22 on which the front wheel 10 is mounted, a second shaft portion 521 extending through the battery housing 512, (523). In this embodiment, the first shaft portion 521 and the second shaft portion 523 are separately provided for ease of assembly, but they may be integrally formed.

제1축부(521)와 제2축부(523) 중 어느 하나는 내부에 외경측에 단턱부(524)를 구비한다. 단턱부(524)의 일측에는 제1베어링(B1)이 지지되며, 타측에는 샤프트(520)에 고정 결합하는 배터리 하우징 커버(514)의 배면이 지지된다. 제2축부(523)의 단부에는 제2베어링(B2)이 개재되어 후술할 휠 하우징(530)의 프론트 커버가 결합된다. Either one of the first shaft portion 521 and the second shaft portion 523 has an inner step portion 524 on the outer diameter side. The first bearing B1 is supported on one side of the step portion 524 and the back side of the battery housing cover 514 fixedly coupled to the shaft 520 is supported on the other side. At the end of the second shaft portion 523, a second bearing B2 is interposed and the front cover of the wheel housing 530 to be described later is engaged.

휠 하우징(530)은 주행 시 전륜 휠(10)과 함께 회전할 수 있도록 휠에 고정 설치된다. 휠 하우징(530)은 휠에 선조립되어 고정되는 휠 하우징 리어 커버(532)와, 내부에 배터리 하우징(512)을 수용할 수 있도록 실린더 형태로 마련되는 휠 하우징 몸체(534)와, 휠 하우징 리어 커버(532)의 반대편에서 휠 하우징 몸체(534)에 결합되는 휠 하우징 프론트 커버(536)를 포함한다. The wheel housing 530 is fixed to the wheel so as to rotate together with the front wheel 10 when traveling. The wheel housing 530 includes a wheel housing rear cover 532 fixed to the wheel and fixed to the wheel, a wheel housing body 534 provided inside the cylinder housing to receive the battery housing 512, And a wheel housing front cover 536 coupled to the wheel housing body 534 on the opposite side of the cover 532.

휠 하우징(530)은 전기 자전거의 전륜 휠(10)에 마련되어 휠과 함께 회전하지만, 그 내부에 수용되는 배터리팩(510)은 샤프트(520)와 결합되어 회전이 제한된다. 즉, 전기 자전거의 주행 시 휠 하우징(530)은 회전하지만 배터리팩(510)은 회전하지 않는다. 이를 위해, 휠 하우징 리어 커버(532)와 샤프트의 제1축부(521) 사이에는 제1베어링(B1)이 개재되며, 휠 하우징 프론트 커버(536)와 샤프트의 제2축부(523) 사이에는 제2베어링(B2)이 개재된다. The wheel housing 530 is provided on the front wheel 10 of the electric bicycle and rotates together with the wheel, but the battery pack 510 accommodated therein is coupled with the shaft 520 to restrict rotation. That is, the wheel housing 530 rotates while the electric bicycle travels, but the battery pack 510 does not rotate. A first bearing B1 is interposed between the wheel housing rear cover 532 and the first shaft portion 521 of the shaft and a second bearing 524 is interposed between the wheel housing front cover 536 and the second shaft portion 523 of the shaft. 2 bearings B2 are interposed.

휠 하우징 프론트 커버(536)는 배터리 하우징(512)의 개방된 전면을 폐쇄하여 배터리(60)를 고정하는 한편, 배터리의 충전이나 교환, 점검 등의 관리 시 배터리(60)를 전륜 휠(10)로부터 용이하게 분해할 수 있도록 마련된다. 또한, 자세히 도시하지는 않았지만 휠 하우징 프론트 커버(536)과 휠 하우징 몸체(534)는 주행 중 불필요한 커버의 이탈을 방지하기 위해 락킹부재를 포함할 수 있으며, 또 본 실시 예에서 휠 하우징 프론트 커버(536)는 상술한 바와 같이 전기 자전거에 장착된 상태에서 배터리(60)를 용이하게 탈거할 수 있도록 중량체(62) 부분이 제외된 절개부를 갖는 형태로 마련되지만, 휠을 전기 자전거로부터 분리하는 형태일 경우는 원형의 디스크 형태로도 마련될 수 있다.The wheel housing front cover 536 closes the open front face of the battery housing 512 to fix the battery 60 and to hold the battery 60 in the front wheel 10 when the battery is charged, As shown in FIG. In addition, although not shown in detail, the wheel housing front cover 536 and the wheel housing body 534 may include a locking member to prevent the unnecessary cover from escaping during traveling. In this embodiment, the wheel housing front cover 536 Is provided with a cut-out portion in which the weight body 62 is removed so that the battery 60 can be easily removed from the electric bicycle while being mounted on the electric bicycle as described above. However, The case may also be provided in the form of a circular disc.

도 6 및 도 7은 상기와 같이 마련되는 배터리팩을 전륜 휠에 설치하기 위한 고정유닛을 분해 도시한 도면이다. 6 and 7 are exploded views of a fixing unit for mounting the battery pack to the front wheel.

도면을 참조하면, 고정유닛(540)은 소정 두께를 갖는 원형의 플레이트 형상을 가진다. 이 고정유닛(540)에는 제1축부(521)와 결합되는 결합공(544) 및 프론트 프레임(100)의 전륜고정프레임(22)과 결합되는 체결홀(542)이 형성된다. 결합공(544)은 고정유닛(540)의 중심에 마련되어 제1축부(521)와 나사결합되며, 이에 따라 고정유닛(540)과 샤프트(520)는 일체로 형성된다. Referring to the drawing, the fixing unit 540 has a circular plate shape having a predetermined thickness. The fixing unit 540 is formed with a coupling hole 544 to be engaged with the first shaft portion 521 and a coupling hole 542 to be engaged with the front wheel fixing frame 22 of the front frame 100. The engaging hole 544 is provided at the center of the fixing unit 540 and is screwed to the first shaft portion 521 so that the fixing unit 540 and the shaft 520 are integrally formed.

체결홀(542)은 고정유닛(540)의 중심으로부터 방사상으로 복수개 형성된다. 이러한 체결홀(542)의 내주면에는 나사산이 형성되어 체결볼트(548)에 의하여 전륜고정프레임(22)에 체결된다. 즉, 도시된 바와 같이 전륜고정프레임(22)에는 고정유닛(540)에 형성된 체결홀(542)과 대응하는 위치에 관통공(22a)이 형성되어, 이 관통공(22a)을 통해 체결볼트(548)가 체결홀(542)에 나사결합됨에 따라 고정유닛(540)를 전륜고정프레임(22)에 고정시키게 된다. 여기서, 고정유닛(540)은 샤프트(520)의 축의 반경방향으로 직경이 확장된 상태로 전륜고정프레임(22)에 설치됨에 따라 전기 자전거의 하중을 효과적으로 지지할 수 있게 된다.A plurality of fastening holes 542 are radially formed from the center of the fixed unit 540. A screw thread is formed on the inner circumferential surface of the fastening hole 542 and fastened to the front wheel fixing frame 22 by fastening bolts 548. That is, as shown in the drawing, a through hole 22a is formed in the front wheel fixing frame 22 at a position corresponding to the fastening hole 542 formed in the fastening unit 540, and fastening bolts 548 are screwed into the fastening holes 542 to fix the fastening unit 540 to the front wheel fixing frame 22. Here, since the fixed unit 540 is installed in the front wheel fixing frame 22 in a state where the diameter of the fixed unit 540 in the radial direction of the shaft 520 is extended, the load of the electric bicycle can be effectively supported.

이상, 상기 실시 예에서는 모터(52)는 후륜 휠(50)에 설치되고, 배터리(60)는 전륜 휠(10)에 설치되는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 그 반대로 설치될 수도 있다. 이와 같이 모터와 배터리를 휠에 설치하면, 전기 자전거의 전체적인 무게 밸런스가 균등하게 분할되어 주행 성능이 향상될 뿐만 아니라 조향도 용이해진다. Although the motor 52 is mounted on the rear wheel 50 and the battery 60 is mounted on the front wheel 10 in the above embodiment, the present invention is not limited to this, . When the motor and the battery are mounted on the wheel in this manner, the overall weight balance of the electric bicycle is evenly divided, thereby improving not only the driving performance but also the steering effort.

또한, 본 실시 예에 따른 전기 자전거는 모터가 설치되는 모터 하우징에 대해 자세히 기재하지는 않았지만, 이 모터 하우징을 배터리(60)가 설치되는 휠 하우징(530)과 동일하게 제작할 경우 부품 호환성을 높일 수 있어 다양한 형상의 휠을 범용으로 디자인할 수 있다. Although the motor housing according to the present embodiment is not described in detail, it is possible to improve component compatibility when the motor housing is manufactured in the same manner as the wheel housing 530 in which the battery 60 is installed Various shapes of wheels can be designed for general use.

또한, 본 실시 예에 따른 전기 자전거는 부피 및 중량이 큰 배터리가 휠에 마련됨에 따라 종래 배터리가 리어 프레임에 설치되는 타입보다 전체 프레임의 설계 자유도가 높아져 보다 슬림한 디자인을 용이하게 개발할 수 있다. In addition, since the electric bicycle according to the present embodiment is provided with a battery having a large volume and a large weight, the degree of freedom in designing the entire frame is higher than that of a conventional battery mounted on the rear frame, so that a slim design can be easily developed.

10 : 전륜 휠 20 : 핸들부
30 : 페달 40 : 안장
50 : 후륜 휠 60 : 배터리
100 : 프론트 프레임 200 : 센터 프레임
300 : 리어 프레임 400 : 힌지결합부
500 : 휠 체결구조체 510 : 배터리팩
512 : 배터리 하우징 520 : 샤프트
530 : 휠 하우징 540 : 고정유닛10: front wheel 20: handle portion
30: Pedal 40: Saddle
50: rear wheel 60: battery
100: front frame 200: center frame
300: rear frame 400: hinge coupling part
500: Wheel fastening structure 510: Battery pack
512: Battery housing 520: Shaft
530: Wheel housing 540: Fixing unit

Claims

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전기 자전거의 주행을 위한 전륜 휠 및 후륜 휠과, 상기 전륜 휠과 후륜 휠 중 어느 하나에 마련되어 휠을 구동하기 위한 동력을 발생시키는 모터와, 상기 전륜 휠과 후륜 휠 중 다른 하나에 마련되어 상기 모터에 전원을 공급하는 배터리를 포함하며, 상기 전륜 휠 또는 후륜 휠에 마련되는 배터리는 원통형으로 마련되는 배터리팩과, 상기 배터리팩을 수용할 수 있도록 상기 휠에 마련되는 휠 하우징을 포함하되,
길이방향으로 배선통로가 형성된 샤프트를 더 포함하고,
상기 배터리팩은 다수개가 전기적으로 연결되어 원통형을 갖는 배터리셀과, 상기 배터리셀이 수용되는 배터리 하우징을 포함하고,
상기 배터리 하우징은 상기 샤프트와 체결되고,
상기 배터리 하우징과 상기 휠 하우징은 베어링을 개재하여 상대 회전 가능하도록 결합되는 전기 자전거.A motor provided on one of the front wheel and the rear wheel for generating power for driving the wheel, the motor being provided on any one of the front wheel and the rear wheel for driving the electric bicycle, Wherein the battery provided on the front wheel or the rear wheel includes a cylindrical battery pack and a wheel housing provided on the wheel to receive the battery pack,
Further comprising a shaft having a wiring passage formed in the longitudinal direction,
Wherein the battery pack includes a battery cell having a plurality of battery cells electrically connected to each other and having a cylindrical shape, and a battery housing accommodating the battery cell,
The battery housing is fastened to the shaft,
Wherein the battery housing and the wheel housing are coupled to each other via a bearing so as to be relatively rotatable.

전기 자전거의 주행을 위한 전륜 휠 및 후륜 휠과, 상기 전륜 휠과 후륜 휠 중 어느 하나에 마련되어 휠을 구동하기 위한 동력을 발생시키는 모터와, 상기 전륜 휠과 후륜 휠 중 다른 하나에 마련되어 상기 모터에 전원을 공급하는 배터리를 포함하며, 상기 전륜 휠 또는 후륜 휠에 마련되는 배터리는 원통형으로 마련되는 배터리팩과, 상기 배터리팩을 수용할 수 있도록 상기 휠에 마련되는 휠 하우징을 포함하되,
상기 배터리는
길이방향으로 배선통로가 형성된 샤프트와,
상기 샤프트가 중심을 관통하며 상기 배터리팩을 수용하는 배터리 하우징과,
상기 샤프트와 배터리 하우징이 수용되는 상기 휠 하우징을 전기 자전거 프레임에 설치하기 위한 고정유닛을 더 포함하며,
상기 휠 하우징은 상기 배터리팩 및 샤프트에 대해 상대 회전 가능하게 마련되는 전기 자전거.A motor provided on one of the front wheel and the rear wheel for generating power for driving the wheel, the motor being provided on any one of the front wheel and the rear wheel for driving the electric bicycle, Wherein the battery provided on the front wheel or the rear wheel includes a cylindrical battery pack and a wheel housing provided on the wheel to receive the battery pack,
The battery
A shaft having a wiring passage formed in the longitudinal direction thereof,
A battery housing through which the shaft passes and accommodate the battery pack;
Further comprising a fixing unit for mounting the wheel housing, in which the shaft and the battery housing are housed, to the electric bicycle frame,
Wherein the wheel housing is relatively rotatable with respect to the battery pack and the shaft.

제 3항에 있어서,
상기 샤프트와 휠 하우징 사이에는 베어링이 설치되는 전기 자전거.The method of claim 3,
And a bearing is installed between the shaft and the wheel housing.

제 2항 또는 제 4항에 있어서,
상기 휠 하우징은 휠에 고정되는 휠 하우징 리어 커버와, 내부에 배터리 하우징을 수용할 수 있도록 실린더 형태로 마련되는 휠 하우징 몸체와, 휠 하우징 리어 커버의 반대편에서 휠 하우징 몸체에 결합되는 휠 하우징 프론트 커버를 포함하고,
상기 베어링은 휠 하우징 리어 커버와 샤프트 사이에 개재되는 제1베어링과, 휠 하우징 프론트 커버와 샤프트 사이에 개재되는 제2베어링을 포함하는 전기 자전거.The method according to claim 2 or 4,
The wheel housing includes a wheel housing rear cover fixed to the wheel, a wheel housing body provided in a cylindrical shape to receive the battery housing therein, and a wheel housing front cover coupled to the wheel housing body on the opposite side of the wheel housing rear cover. Lt; / RTI >
The bearing includes a first bearing interposed between the wheel housing rear cover and the shaft, and a second bearing interposed between the wheel housing front cover and the shaft.

제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 원통형 배터리팩은 전기 자전거로부터 탈거 시 프레임이 걸리지 않도록 절개부를 가지며,
상기 절개부에는 배터리팩과 무게 밸런스가 맞도록 중량체가 마련되는 전기 자전거.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the cylindrical battery pack has a cutout portion to prevent a frame from being taken when the battery pack is detached from the electric bicycle,
Wherein the cut-out portion is provided with a weight so that the weight balance of the battery pack is matched with the weight of the battery pack.

제 6항에 있어서,
상기 휠 하우징은 휠에 고정되는 휠 하우징 리어 커버와, 내부에 배터리 하우징을 수용할 수 있도록 실린더 형태로 마련되는 휠 하우징 몸체와, 휠 하우징 리어 커버의 반대편에서 휠 하우징 몸체에 결합되는 휠 하우징 프론트 커버를 포함하고,
상기 휠 하우징 프론트 커버는 전기 자전거로부터 탈거 시 프레임이 걸리지 않도록 절개부를 갖는 전기 자전거.The method according to claim 6,
The wheel housing includes a wheel housing rear cover fixed to the wheel, a wheel housing body provided in a cylindrical shape to receive the battery housing therein, and a wheel housing front cover coupled to the wheel housing body on the opposite side of the wheel housing rear cover. Lt; / RTI >
Wherein the wheel housing front cover has a cutout portion to prevent a frame from being taken when the motorcycle is detached from the electric bicycle.