KR200273965Y1 - 전동 스쿠터의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전동 스쿠터의 구동장치에 관한 것이다. 본 고안은 구동륜(20)에 모터(30)의 동력을 전달하기 위한 구성을 취부하여 동력전달을 위한 구성이 차지하는 공간을 절약하고, 특히 유성기어를 사용한 1단 감속부를 채용함으로써 구동륜(20)에 전달되는 동력전달효율을 극대화한다. 본 고안에서는 선기어(42), 유성기어(43) 및 링기어(45)를 포함하여 구성되는 감속부가 상기 모터(30)가 구비되는 감속부프레임(41)에 지지되고, 상기 감속부프레임(41)은 상기 모터(30)에 의해 회전하는 구동륜(20)의 내측에 위치된다. 이와 같은 본 고안에 따르면 일반적인 체인이나 벨트를 이용한 동력전달 방식에 비해 모터(30)의 동력이 구동륜(20)에 감속부를 통해 직접 전달되어 동력전달의 효율이 높고, 프레임과 연결로드(12)를 통해 간단하게 취부됨에 의해 보수 및 조립이 간편하게 된다. 또한 별도의 기계적 장치들이 필요하지 않으므로 공간의 절약이라는 측면에서도 큰 의의를 갖고, 구동장치의 내구성이 높아지는 이점이 있다.

Description

전동 스쿠터의 구동장치{Driving apparatus for electric scooter}

본 고안은 전동스쿠터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스쿠터를 구동하기 위한 동력을 제공하고 이를 구동륜에 전달하는 전동스쿠터의 구동장치의 구성에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 구동장치가 구비된 스쿠터의 요부 구성이 도시되어 있다. 이에 따르면, 사용자의 하중이 얹어지는 프레임(1)의 일단부에 구동륜(3)이 설치된다. 상기 구동륜(3)은 상기 프레임(1)의 일측에 회전가능하게 지지되는 것이다.

상기 프레임(1)에는 상기 구동륜(3)을 구동하기 위한 동력을 제공하는 엔진(5)이 구비된다. 상기 엔진(5)의 출력축에는 감속부(6)가 연결되어 있고, 상기 감속부(6)의 출력축에는 구동스프라켓(7)이 설치된다. 그리고 구동륜(3)의 회전중심과 동심으로는 종동스프라켓(8)이 설치된다.

상기 구동스프라켓(7)과 종동스프라켓(8)에는 체인(9)이 걸어지고, 상기 체인(9)에 의해 상기 엔진(5)의 구동력이 상기 종동스프라켓(8)을 통해 구동륜(3)으로 전달된다.

한편, 상기 체인(9) 대신에 벨트를 사용할 수도 있으며, 벨트를 사용하는 경우에는 상기 스프라켓(7,8) 대신에 풀리를 사용하면 된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래 기술에서는 상기 엔진(5)에서 발생된 동력이 상기 감속부(6)를 거치면서 감속된 후, 상기 체인(9)을 통해 상기 구동륜(3)으로 전달된다. 상기 구동륜(3)으로 동력이 전달됨에 의해 상기 구동륜(3)이 회전하고, 상기 구동륜(3)의 회전에 의해 상기 프레임(1)이 이동하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 체인이나 벨트를 사용하여 동력을 전달하는 경우에 상기 엔진(5)과 구동륜(3) 사이의 동력전달을 위해, 엔진(5)측과 구동륜(3) 측에 각각 스프라켓(7,8)을 설치하여야 한다. 따라서 상기 스프라켓(7,8)과 체인을 설치하기 위한 공간이 많이 소요되는 등 구동장치가 복잡하게 되는 문제점이 있다.

그리고 상기 체인(9)은 소음이 많이 발생하고 상기 스프라켓(7,8)의 잇수비 등에 따라 2차감속비가 결정되므로, 그 설계가 복잡하게 되는 문제점이 있다. 그리고 상기 벨트는 슬립이 많이 발생하여 동력전달효율에 문제가 많다.

다음으로 상기 체인(9)과 벨트는 일정 기간 사용하면, 인장이 발생하여 동력전달효율이 떨어진다. 따라서 상기 인장된 길이를 보상하기 위해서는 일정 기간마다 유지보수작업을 하여야 하는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터와 구동륜을 감속부를 통해 직접 연결하여 동력전달효율을 극대화시키는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 간단한 장착구성을 가지는 구동장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 구동장치가 구비된 스쿠터의 요부 구성을 보인 구성도.

도 2는 본 고안에 의한 구동장치의 바람직한 실시예가 구비된 스쿠터의 구성을 보인 부분단면 평면도.

도 3은 본 고안 실시예의 구성을 보인 측면도.

도 4는 본 고안 실시예의 요부 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 프레임 12: 연결로드

20: 구동륜 22: 구동륜프레임

30: 모터 32: 출력축

40: 유성기어감속부 41: 감속부프레임

42: 선기어 43: 유성기어

45: 링기어

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하중이 얹어지는 프레임의 일측에 회전가능하게 설치되는 구동륜과, 상기 프레임의 일측에 구비되고 상기 구동륜의 구동을 위한 구동력을 제공하는 모터와, 상기 모터의 출력축과 상기 구동륜을 연결하도록 설치되어, 상기 모터의 구동력을 상기 구동륜에 직접 감속하여 전달하는 유성기어감속부를 포함하여 구성된다.

상기 모터는 상기 프레임에 연결되는 감속부프레임에 장착되어, 상기 모터의 출력축, 유성기어감속부의 입력축 및 구동륜의 회전중심이 일치하게 된다.

상기 유성기어감속부는 상기 모터의 출력축에 연결되어 구동되는 선기어와, 상기 선기어에 외접하고 선기어로부터 동력을 전달받아 자전하면서 공전하는 유성기어와, 상기 유성기어가 내접하게 설치되어 상기 유성기어의 회전에 의해 회전되고 상기 구동륜의 구동륜프레임에 연결되는 링기어와, 상기 선기어, 유성기어 및 링기어가 지지되고 상기 모터가 장착되는 감속부프레임을 포함하여 구성된다.

상기 유성기어감속부의 감속부프레임은 상기 프레임과 연결로드에 의해 연결된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 구동원인 모터가 유성기어감속부를 통해 구동륜에 직접 연결되므로 동력전달효율이 극대화되고, 모터의 동력을 구동륜으로 전달하기 위한 구성이 간소화되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전동스쿠터의 구동장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 고안에 의한 구동장치를 채용한 전동스쿠터의 요부 구성이 부분단면 평면도가 도시되고, 도 3에는 도 2의 측면도가 도시되며, 도 4에는 본 고안 실시예의 요부 구성이 단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 사용자의 하중이 얹어지는 프레임(10)이 소정 형상으로 구성되고, 상기 프레임(10)의 후단에는 연결로드(12)가 설치된다. 상기 연결로드(12)는 아래에서 설명될 구동륜(20), 모터(30) 및 유성기어감속부(40)가 고정된다.

구동륜(20)은 지면에 지지된 상태로 회전하여 상기 프레임(10)을 포함하는 스쿠터 전체가 이동할 수 있도록 한다. 상기 구동륜(20)은 소정의 탄성을 가지는 재질로 형성되고, 구동륜프레임(22)에 설치된다.

상기 구동륜(20)의 회전을 위한 구동력은 모터(30)가 제공한다. 상기 모터(30)는 아래에서 설명될 감속부프레임(41)에 볼트(30b)로 체결되어 상기 연결로드(12)에 지지된다. 도면 부호 32는 상기 모터(30)의 출력축이다. 이와 같은 모터(30)는 상기 감속부프레임(41)을 통해 실질적으로 상기 연결로드(12)에 체결된다. 이때 상기 모터(30)의 보다 견고한 지지를 위해 상기 연결로드(12) 반대쪽에 해당되는 모터(30)의 일단부가 별도의 구성에 의해 상기 프레임(10)에 연결될 수도 있다.

상기 연결로드(12)에는 유성기어감속부(40)가 체결된다. 상기 유성기어감속부(40)의 감속부프레임(41)은 상기 연결로드(12)에 체결된다. 이와 같은 감속부프레임(41)은 상기 유성기어감속부(40)의 골격역할을 한다.

상기 감속부프레임(41)의 내부로 연장되어 상기 모터(30)의 출력축(32) 선단이 베어링(40')에 지지된다. 상기 출력축(32)에는 선기어(42)가 설치된다. 그리고 상기 선기어(42)에 외접되게 다수개의 유성기어(43)가 상기 감속부프레임(41)의 내부에 설치된다. 상기 유성기어(43)는 그 회전중심축(43')이 고정되어 있어 자전만을 하게 된다.

그리고 상기 유성기어(43)가 내접하도록 상기 감속부프레임(41)의 외주를 둘러서 링기어(45)가 설치된다. 상기 링기어(45)는 내접되어 있는 상기 유성기어(43)에 의해 회전되는데, 상기 감속부프레임(41)에 베어링(45')에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 링기어(45)는 또한 상기 구동륜(20)의 구동륜프레임(22)에 볼트(22b)에 의해 체결된다. 따라서 상기 링기어(45)의 회전력은 상기 구동륜프레임(22)에 전달되어 구동륜(20)을 회전시킨다. 따라서 상기 링기어(45)는 상기 유성기어감속부(40)의 출력측이다. 그리고 상기 링기어(45)의 외주면에는 스쿠터의 정지를 위한 밴드브레이크가 설치될 수 있다.

이와 같은 유성기어감속부(40)의 구성에서 상기 선기어(42)와 링기어(45)의 잇수비 등을 통해 상기 모터(30)의 구동력이 감속되어 상기 구동륜(20)으로 전달된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 전동스쿠터의 구동장치의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안의 전동스쿠터가 구동되는 것을 설명한다. 사용자의 구동명령이 주어지면, 상기 모터(30)가 소정 방향으로 회전된다. 상기 모터(30)의 회전력은 상기 출력축(32)을 통해 상기 선기어(42)로 전달된다.

상기 선기어(42)가 회전하면 이에 외접되어 있는 유성기어(43)가 회전하게된다. 상기와 같은 유성기어(43)의 회전에 의해 상기 링기어(45)가 회전하고 상기 링기어(45)의 회전에 의해 상기 링기어(45)와 연결되어 있는 구동륜프레임(22)이 회전하면서 상기 구동륜(20)이 회전한다.

상기와 같이 구동륜(20)이 회전하면 상기 프레임(10)이 이동하여 전동스쿠터가 구동된다. 이때, 상기 모터(30)의 구동력은 상기 유성기어감속부(40)에 의해 감속되어 상기 구동륜(20)으로 전달된다.

이때, 상기 모터(30)가 정회전하면, 즉 상기 모터(30)의 회전축(32)이, 예를 들어 반시계 방향으로 회전하고, 상기 회전축(32)에 설치된 선기어(42) 역시 반시계 방향으로 회전한다. 따라서 상기 링기어(45)는 상기 유성기어(43)에 의해 모터(30)의 회전방향과 반대 방향인 시계방향으로 회전한다. 즉, 상기 모터(30)가 정회전 할 시에 링기어(45)는 감속 역방향회전하게 된다. 다시 말해 선기어(42)는 모터(30)의 구동방향과 동일한 방향과 속도로 회전하게 되고, 링기어(45)와 연결된 구동륜(20)은 감속 역방향회전하게 된다.

이와 같이 모터(30)의 구동력은 상기 회전중심축(43')이 고정된 유성기어(43)에 의해 회전방향이 정방향에서 역방향으로 바뀌게 되므로 구동륜(20)은 모터(30)의 구동방향과는 역방향으로 회전하며 스쿠터를 전진방향으로 구동시킨다.

반대로 모터(30)가 역회전하게 되면, 즉 상기 모터(30)의 회전축(32)이 시계방향으로 회전하고, 선기어(42)는 시계방향으로 회전한다. 따라서 링기어(45)는 상기 유성기어(43)에 의해 모터(30)의 회전방향과 반대방향인 반시계방향으로 회전한다.

그리고, 상기 모터(30)가 역회전 할 시에 링기어(45)는 감속정방향회전하게 된다. 다시 말해 선기어(42)는 모터(30)의 구동방향과 동일한 방향과 속도로 회전하게 되고, 링기어(45)와 연결된 구동륜프레임(22)과 구동륜(20)은 감속 정방향회전하게 된다.

한편, 본 고안에서는 모터(30)의 회전시 정방향으로만 회전을 구속시켰다. 따라서 내리막길 주행중에는 모터(30)의 회전속도와 감속비에 의한 구동속도보다 구동륜(20)의 회전속도가 빠르면 구동륜(20)에는 모터(30) 동력이 전달되지 않는다. 같은 원리에 의해 모터(30) 구동 전원이 소진되었을 경우 사람이 발로 스쿠터를 구동시키면 구동륜(20)의 회전에 의해 링기어(45)가 회전하고 회전중심축(43')이 고정된 유성기어(43)에 의해 이와 동일한 방향과 속도로 선기어(42)가 회전하려 하므로 운전자는 아무런 저항없이 스쿠터를 정방향이나 역방향으로 주행시킬 수 있다.

본 고안은 위에서 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 고안은 전동스쿠터의 구동륜 내부에 유성기어를 이용한 1단감속기를 장착함으로써 체인이나 벨트를 사용하는 전동 스쿠터에서 문제가 되었던 복잡한 기계적 동력전달장치가 전혀 필요하지 않고, 별도의 유지 및 보수가 필요없다.

그리고 유성감속기를 통해 모터와 구동륜을 직접 연결함으로써 동력전달 효율을 약 98%까지 극대화시킬 수 있다.

또한 프레임과 구동부와의 간단한 취부로 인해 기타의 장치들이 차지하는 공간을 없앰으로서 공간을 절약할 수 있다. 또한 동력전달 과정에서 기계적 소음과 부품의 마멸이 발생하지 않는다.

그리고, 운전자의 힘으로 스쿠터를 앞뒤로 이동시킬 경우 별도의 조작없이 구동륜이 자유자재로 회전하여 전원 소진 상태에서의 운전이 용이하다.

Claims (4)

1. 하중이 얹어지는 프레임의 일측에 회전가능하게 설치되는 구동륜과,

   상기 프레임의 일측에 구비되고 상기 구동륜의 구동을 위한 구동력을 제공하는 모터와,

   상기 모터의 출력축과 상기 구동륜을 연결하도록 설치되어, 상기 모터의 구동력을 상기 구동륜에 직접 감속하여 전달하는 유성기어감속부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동스쿠터의 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터는 상기 프레임에 연결되는 감속부프레임에 장착되어, 상기 모터의 출력축, 유성기어감속부의 입력축 및 구동륜의 회전중심이 일치하게 됨을 특징으로 하는 전동스쿠터의 구동장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유성기어감속부는,

   상기 모터의 출력축에 연결되어 구동되는 선기어와,

   상기 선기어에 외접하고 선기어로부터 동력을 전달받아 자전하면서 공전하는 유성기어와,

   상기 유성기어가 내접하게 설치되어 상기 유성기어의 회전에 의해 회전되고 상기 구동륜의 구동륜프레임에 연결되는 링기어와,

   상기 선기어, 유성기어 및 링기어가 지지되고 상기 모터가 장착되는 감속부프레임을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동스쿠터의 구동장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 유성기어감속부의 감속부프레임은 상기 프레임과 연결로드에 의해 연결됨을 특징으로 하는 전동스쿠터의 구동장치.