KR20090065486A - 자전거용 보조 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 자전거와 같이 답력으로 페달을 회전시켜 주행할 수 있고, 보다 큰 구동력이 필요할 경우 전동모터의 구동력을 보충하여 주행할 수 있는 자전거용 보조 구동장치에 관한 것이다.

본 발명은 최적의 설치위치와 정합성이 높은 구조, 자전거의 재원의 차이를 극복할 수 있는 가변적인 구조, 소음발생과 초기의 구동충격을 완화할 수 있는 감속구조를 구비하면서, 특히 모터와 감속장치의 일체식 회전타입과 연계하여 스프링과 락장치를 이용한 오토 접촉 및 해제 시스템을 포함하는 새로운 형태의 보조 구동수단을 구현함으로써, 자전거의 주행 안정성 확보는 물론 경사로 등 주행 여건이 열악한 조건에서도 자전거 주행을 원활하게 하는 한편, 소음 감소 및 초기 구동충격 저감 뿐만 아니라 뛰어난 탑승감을 유지할 수 있으며, 전동 자전거의 성능 향상과 더불어 전동 자전거 이용과 관련한 취급성 및 조작성을 향상시킬 수 있는 자전거용 보조 구동장치를 제공한다.

자전거, 전동식, 모터, 감속장치, 롤러, 스프링, 락장치, 오토 시스템

Description

자전거용 보조 구동장치{Auxiliary driving apparatus for bicycle}

본 발명은 자전거용 보조 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 자전거와 같이 답력으로 페달을 회전시켜 주행할 수 있고, 보다 큰 구동력이 필요할 경우 전동모터의 구동력을 보충하여 주행할 수 있는 자전거용 보조 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 동력을 이용하지 않고 가속도를 살려 주행할 수 있는 탁월한 이송기구로 알려져 있다.

자전거는 대기 오염이나 소음공해가 전혀 없어 친환경적인 교통수단이자 운동기구로서 효용성이 매우 높다.

특히, 원유가격이 상승하고 영양과다로 비만이 증가하고 있는 현대인들에게는 더없이 환영받고 있다.

이러한 자전거는 비교적 이동 거리가 짧은 경우에 이동의 편리성을 가지고 있으며, 경사도가 심한 도로 등에서는 자전거 주행이 힘들어 사용을 기피하게 되 고, 장거리 주행시 피로감을 주므로 노약자나 여성들에게는 자전거 사용을 기피하게 되는 요인이 되고 있다.

이와 같은 자전거의 편리한 이동성을 가지면서 노약자, 여성 뿐만 아니라 피로감을 줄이도록 하는 전동 자전거가 개시되어 있다.

예를 들면, 자전거가 오르막길이나 평지가 아닌 울퉁불퉁한 길을 갈 때에는, 탑승자는 구동모터를 작동시켜 이때의 구동력으로 바퀴를 회전시켜줌으로써, 탑승자가 힘을 들이지 않고도 자전거가 비교적 고속으로 움직일 수 있게 된다.

현재까지 알려진 소위 전기 자전거는 전동모터의 구동력을 체인으로 자전거의 후륜의 스프로킷에 전달하고, 페달과의 중복을 피하기 위하여 일방향 클러치를 장착한 구조가 주종을 이루고 있다.

이러한 구조들은 동력전달 거리가 멀어서 구성이 산만하고 소음이 많이 발생하며 자전거 고유의 미관을 해친다는 결함을 안고 있다.

근래에는 소형이면서 고성능인 충전배터리와 모터가 개발되어 부피가 간소화 되면서 전동모터의 구동력을 후륜 타이어 측면에 접촉하여 인가시키는 구조가 소개된 바 있다.

그러나, 감속장치의 소음발생과 구동초기의 충격, 설치위치의 불안정, 조작의 불편함 등으로 인하여 실용화 되지 못하고 있는 실정이다.

소음발생과 초기구동충격은 스프로킷과 체인 또는 치차의 결합으로 이루어진 감속장치에서 기인하며, 설치위치의 불안정과 외관상의 부조화는 최적의 구조를 추구하는데 있어서 아이디어의 부족에 그 원인이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 최적의 설치위치와 정합성이 높은 구조, 자전거의 재원의 차이를 극복할 수 있는 가변적인 구조, 소음발생과 초기의 구동충격을 완화할 수 있는 감속구조를 구비하면서, 특히 모터와 감속장치의 일체식 회전 타입과 연계하여 스프링과 락장치를 이용한 오토 구동 및 해제 시스템을 포함하는 새로운 형태의 보조 구동수단을 구현함으로써, 자전거의 주행 안정성 확보는 물론 경사로 등 주행 여건이 열악한 조건에서도 자전거 주행을 원활하게 하는 한편, 소음 감소 및 초기 구동충격 저감 뿐만 아니라 뛰어난 탑승감을 유지할 수 있으며, 전동 자전거의 성능 향상과 더불어 전동 자전거 이용과 관련한 취급성 및 조작성을 향상시킬 수 있는 자전거용 보조 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 자전거용 보조 구동장치는 자전거의 시트 튜브에 고정되며 모터 몸체를 끼울 수 있는 양편의 모터 지지부를 가지는 마운트, 상기 마운트의 모터 지지부에 삽입되어 모터 몸체 양단부에 결합되는 링에 의해 빠지지 않으면서 회전가능하게 설치되는 구동 모터, 한쪽이 구동 모터에 있는 링에 고정되어 함께 회전가능하고 풀리 및 벨트 전동을 이용하여 모터측 동력을 감속시킨 후에 구동 롤러측에 전달하는 감속장치, 일방향 베어링을 가지 면서 감속장치의 다른 한쪽에 회전가능한 구조로 설치되고 후륜 타이어와 접촉하여 타이어를 구동시켜주는 구동 롤러, 상기 마운트에 한쪽이 고정되는 동시에 다른 한쪽은 구동 모터에 있는 링에 고정되어 구동 롤러를 항상 후륜 타이어측에 접촉시켜주는 스프링, 구동시 구동 모터 및 감속장치를 포함하는 구동 롤러 전체를 일정각도 이상 상방 젖힘을 구속하는 락장치 등을 포함하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 락장치는 마운트측에 형성되는 걸림돌기와 감속장치의 몸체부 일면에 돌출 형성되는 걸림핀으로 구성하여, 감속장치의 상방 회전시 그 걸림핀이 스톱퍼에 걸려지면서 감속장치의 상방 젖힘이 일정각도 이상 제한될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보조 구동장치는 자전거의 시트 튜브에 고정되어 있는 마운트의 설치 방향과 마운트 간의 조립 방향을 조정하여 구동 롤러가 후륜 타이어의 전면이 아니라 측면에 접하도록 구조를 변경할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 자전거용 보조 구동장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 기본적으로 모터의 동력을 이용함으로써 언덕길 등의 주행 여건이 불리한 여건에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있으며, 노약자, 여성, 어린이 등 신체 조건이 불리한 사용자도 전동 자전거를 편리하게 이용할 수 있다.

둘째, 동력전달 및 변속이 타이밍벨트로 이루어지므로 소음발생이 극히 적고 초기의 구동충격이 최소화 될 수 있으며, 이에 따라 모터에 무리가 가지 않고 탑승감이 뛰어나다.

셋째, 기존 자전거의 시트튜브에 손쉽게 장착할 수 있고 구조가 간단하면서도 부피가 작아 외관상 거의 부담을 주지 않는다.

넷째, 모터와 감속장치의 일체식 회전 타입을 적용하면서 스프링 및 락장치를 이용하여 자동으로 구동 및 해제시킬 수 있으므로, 조작이 편리하고 취급이 간편하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 보조 구동장치는 모터의 구동력을 이용하여 자전거의 후륜 타이어를 강제로 돌려주는 수단으로서, 사용자는 필요에 따라 보조 구동장치를 적절히 작동시켜가면서 자전거를 보다 편안하게 탈 수 있으며, 특히 언덕길 등과 같이 주행 여건이 어려운 곳에서 유용하게 사용할 수 있다.

이를 위하여, 상기 보조 구동장치는 지지수단인 마운트(11a),(11b)와, 구동수단인 구동 모터(13)와, 감속수단인 감속장치(14)와, 실질적으로 후륜 타이어를 돌려주는 구동 롤러(16) 등을 포함한다.

상기 마운트(11a),(11b)는 양단 플랜지 부분을 갖는 반원형의 몸체로 이루어 진 2개로 구성되며, 반원형의 몸체를 이용하여 자전거의 시트 튜브(100)를 양쪽에서 감싸는 형태로 체결 설치된다.

즉, 2개의 마운트(11a),(11b)가 시트 튜브(100)를 가운데 두고 체결되는 구조로 설치된다.

특히, 상기 2개의 마운트(11a),(11b) 중에서 1개의 마운트(11b)에는 원형의 홀을 갖는 2개의 모터 지지부(10)가 체결 조립되는 형태로 마련된다.

이때의 모터 지지부(10)는 구동 모터(13)를 잡아주는 부분으로서, 마운트(11b)의 양편에 나란하게 위치되고, 이렇게 위치되는 각 모터 지지부(10)의 홀 중심축은 일직선의 동일축선을 이루게 된다.

그리고, 상기 마운트(11a),(11b)의 경우, 시트 튜브(100)측 설치 방향 및 서로 간의 조립 방향을 조정하면 타이어 전면 구동 뿐만 아니라 측면 구동도 가능하게 되며, 이에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 구동 모터(13)는 구동력을 제공하는 수단으로서, 자전거의 핸들에 부착되어 있는 스위치 등 조작수단(미도시) 및 배터리 등 전원수단(미도시)과 전기적으로 연결되며, 사용자의 조작에 의해 ON/OFF 구동된다.

여기서, 스위치 조작에 의해 모터 구동을 ON/OFF 시키는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 비록 도시하지는 않았지만 자전거 핸들에 설치되는 속도제어기, 충전식 배터리, 변속 회로함 등을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 속도제어기는 변속 회로함에 입력된 변속회로에 지시하며 탑승자가 손으로 간단히 조작할 수 있고, 그 주요한 기능은 구동 모터를 작동시킬 때 동력이 갑자기 인가되지 않도록 지체시간(delay time)을 주거나, 서진(slow start)하게 하는 기능이다.

특히, 상기 구동 모터(13)는 모터 몸체의 자체 축선을 중심으로하여 회전될 수 있는 구조로 설치된다.

이를 위하여, 상기 구동 모터(13)는 마운트(11b)에 있는 양쪽 모터 지지부(10)의 홀을 그대로 수평 관통하는 형태로 끼워진 후, 모터 몸체의 양단부에 체결 결합되는 2개의 링(12a),(12b)에 의해 빠지지 않도록 고정되는 구조로 설치된다.

즉, 상기 링(12a),(12b)이 양쪽 모터 지지부(10)의 바깥쪽 면에 걸려지게 되므로서, 구동 몸체(13)는 축선방향으로 빠지지 않게 지지될 수 있다.

이에 따라, 상기 구동 모터(13)는 모터 지지부(10)에 의해 양단 지지되면서 모터 몸체의 자체 축선을 중심으로 자유롭게 회전가능한 상태가 되고, 이러한 회전구조에 기인하여 구동 롤러(16)가 자동으로 후륜 타이어(110)측에 항상 접촉되는 상태를 유지할 수 있게 되고, 또 자동으로 후륜 타이어(110)측에 압착되면서 구동력을 전달할 수 있는 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 구동 모터(13)의 회전시 모터 지지부(10)의 내주면측과 모터 몸체의 표면측 간의 스크래치 등의 손상이 일어날 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 모터 지지부(10)와 구동 모터(13)의 모터 몸체 사이에는 폴리머 수지 등으로 이루어진 수 지 베어링(21)이 개재된다.

이때의 수지 베어링(21)은 구동 모터(13)의 원활한 회전을 확보해주는 동시에 훼손을 효과적으로 막아주는 역할을 수행하게 되고, 안정적인 조립상태를 유지하기 위하여 "ㄴ"자 형상의 단면을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 감속장치(14)는 구동 모터(13)의 구동력을 적절히 감속시킨 후에 구동 롤러(16)측에 전달하는 역할을 하는 부분이다.

이러한 감속장치(14) 또한 구동 모터(13)측에 일체식으로 결합되면서 구도 모터(13)의 회전시 함께 회전되는 구조로 설치된다.

이를 위하여, 상기 감속장치(14)의 몸체부(14b)는 길다란 막대 모양으로 이루어진 2개의 플레이트가 서로 일정간격을 유지하면서 나란하게 결합되는 형태로 이루어지고, 상기 몸체부(14b)의 내측 양단쪽으로 각각 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d)가 배치되며, 이때의 구동 풀리(14c)는 구동 모터(13)의 축에 결합되어 모더 구동력을 직접 전달받는 동시에 종동 풀리(14d)는 몸체부(14b)의 한쪽 단부를 관통하여 그 내측까지 연장 위치되는 구동 롤러(16)의 구동축(22)에 결합되어 구동 롤러(16)측에 구동력을 최종 출력하게 된다.

그리고, 양쪽의 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d)는 타이밍 벨트 등으로 이루어진 벨트(14e)에 의해 서로 연결되어, 풀리 간의 전동이 이루어질 수 있게 된다.

여기서, 상기 감속장치(14)의 몸체부(14b)를 이루는 2개의 플레이트는 양 플레이트 간을 관통하면서 체결되는 다수 개의 서포터(14a)에 의해 정해진 간격을 유 지할 수 있게 되고, 특히 구동 롤러(16)의 구동축(22)이 속해 있는 플레이트 한쪽 단부에는 2개 정도의 서포터(14a)가 근접되면서 집중 배치되어 있어서 몸체부(14b)는 고속으로 회전하는 구동 롤러(16)의 진동이나 충격 등에도 견고한 조립강성을 유지할 수 있게 된다.

감속기능을 위하여 상기 종동 풀리(14c)는 구동 풀리(14c)에 비해 상대적으로 큰 직경으로 이루어져 있고, 이에 따라 구동 모터(13)에서 출력되는 구동력, 즉 회전수가 소정의 감속비에 의해 감속된 후, 최종 구동 롤러(16)측으로 전달될 수 있다.

이와 같은 감속장치(14)는 몸체부(14b)의 한쪽 단부를 이용하여 구동 모터(13)에 있는 링(12b)에 서포터(14a)의 체결구조를 통해 일체식으로 고정되고, 이에 따라 구동 모터(13)의 회전시 함께 회전될 수 있게 된다.

상기 감속장치(14)에서는 회로에 입력된 정보에 의하여 속도제어기의 조작에 따라 속도가 제어되는데, 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d), 그리고 타이밍 벨트(14e)로 이어지는 감속 및 전동 구조가 마련되고, 종동 풀리(14d)는 구동 풀리(14c) 보다 직경이 커서 감속기능을 갖게 되며, 타이밍 벨트(14e)의 경우 신축성이 있어서 동력의 전달충격을 완화시켜줌과 아울러, 서로 떨어져 있는 풀리 간을 이어줌에 따라 풀리들이 서로 맞물려서 동력이 전달될 때 발생하는 심각한 소음을 줄여주게 된다.

상기 구동 롤러(16)는 후륜 타이어(110)와 직접 접하면서 모터측 구동력으로 타이어를 직접 돌려주는 부분이다.

이러한 구동 롤러(16)는 감속장치(14)의 몸체부(14b)에 회전가능한 구조로 설치되어 있는 구동축(22)에 일체 결합되는 형태로 설치된다.

이에 따라, 감속장치(14)의 종동 풀리(14d)와 함께 회전하는 구동축(22)의 회전시 구동 롤러(16) 또한 함께 회전하면서 후륜 타이어(110)를 돌려줄 수 있게 된다.

그리고, 상기 구동 롤러(16)와 구동축(22)과의 사이에는 원웨이 클러치 등과 같은 일방향 베어링(15)이 개재되어 있으며, 이에 따라 미구동시 타이어측과 항상 접촉해 있는 구동 롤러(16)의 자유로운 회전이 보장될 수 있다.

여기서, 원웨이 클러치의 설치방식은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방식이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

특히, 상기 구동 롤러(16)의 타이어 접촉 단면은 점접촉이 가능한 평면으로 이루어져 있으며, 타이어측과의 점접촉 형태로 인해 접촉부하를 최소화하면서 구동력을 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다.

예를 들면, 롤러 접촉 단면이 타이어 표면을 감싸는 곡면 형태로 되어 있는 경우, 롤러의 단면 폭 중심쪽 회전속도와 단면 폭 외곽쪽 회전속도 간의 차이로 인해 오히려 부하를 받게 되는데, 본 발명에서는 롤러의 타이어 접촉 단면을 평면으로 만들어 줌으로써, 부하 발생 배제에 따른 효율적인 구동체계를 확보할 수 있게 된다.

상기 구동 롤러(16)와 후륜 타이어(110) 간의 상시 접촉상태를 유지시켜주는 수단으로 스프링(17)이 제공된다.

상기 스프링(17)은 한쪽이 마운트(11b)에 고정되고, 다른 한쪽은 구동 모터(13)에 있는 링(12a)의 외주면을 감싸면서 일정길이 연장된 후에 그 일측에 고정되는 형태로 설치된다.

이에 따라, 스프링(17)은 항상 링(12a)을 한쪽 방향으로 당겨주는 상태가 되고, 결국 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 또한 상방향으로 회전되려는 힘을 받게 되므로, 구동 롤러(16)는 타이어측과 항상 접촉되어 있는 상태를 유지할 수 있다.

이것은 종전과 같이 사용자의 조작에 의해 와이어 등을 당기거나 하면서 롤러를 타이어측에 붙혔다 떨어뜨렸다 하는 조작의 불편함을 배제할 수 있음을 의미한다.

상기 구동 롤러(16)로 후륜 타이어(110)를 구동시키기 위하여 구동 롤러(16)를 고속으로 회전시키면, 이때의 회전력에 의해 구동 롤러(16)는 타이어측에 압착되면서 윗쪽으로 딸려서 올라가게 되는데, 구동 롤러(16)가 타이어측과의 적절한 압착관계를 유지하면서 구동력을 가하기 위해서는 구동 롤러(16)의 위치를 적당한 선에서 제어할 필요가 있다.

이를 위하여, 구동시 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체가 회전에 의해 일정각도 이상 상방으로 젖혀지는 것을 막아주는 수단, 즉 구동 롤러(16)의 적절한 위치를 유지시켜주는 수단으로 락장치(18)가 제공된다.

상기 락장치(18)는 서로 맞걸리는 기능을 하는 스톱퍼(19)와 걸림핀(20)으로 구성되는데, 상기 스톱퍼(19)는 마운트(11b)에 있는 모터 지지부(10)의 외주면 일 측에서 돌출되는 형태로 형성되고, 상기 걸림핀(20)은 감속장치(14)의 몸체부(14b)를 이루는 한쪽 플레이트의 표면에서 스톱퍼(19)가 있는 쪽으로 연장되는 형태로 설치된다.

여기서, 상기 걸림핀(20)은 별도로 설치하는 것보다 플레이트 간의 간격을 유지하기 위해 설치되는 다수의 서포터(14a) 중에서 어느 1개를 선택하고, 이것을 좀더 길게 연장시키는 형태로 마련하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 구동 롤러(16)를 이용한 구동시 구동 롤러(16)의 회전과 동시에 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체가 상방향으로 회전되면서 딸려서 올라갈 때, 상기 걸림핀(20)이 스톱퍼(19)에 걸려지게 되므로, 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체는 상방 젖힘이 일정각도 이상으로, 예를 들면 수평선상보다 약간 아래쪽 이내로 제한될 수 있고, 결국 구동 롤러(16)는 적정한 위치에서 자리를 잡은 상태에서 타이어를 돌려줄 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 구동 롤러(16)로 후륜 타이어(110)의 전면과 접하면서 구동시키는 전면 구동방식 이외에 측면과도 접하는 측면 구동방식을 제공한다.

이를 위하여, 상기 자전거의 시트 튜브(100)에 고정되어 있는 마운트(11a),(11b)의 설치 방향을 조정하고, 또 마운트(11a),(11b) 서로 간의 조립 방향을 조정함으로써, 구동 롤러(16)를 후륜 타이어(110)의 측면에 접하도록 구조를 변경할 수 있다.

예를 들면, 시트 튜브(100)상에서 타이어 전면 쪽을 향해 있던 마운트(11a),(11b) 전체를 옆으로 90°회전시킨 다음, 하나의 마운트(11a)는 그대로 두 고 모터 지지부(10)가 속해 있는 마운트(11b)를 180°회전시켜 조립하면, 구동 롤러(16)의 접촉 구름면 위치를 후륜 타이어(110)의 측면쪽으로 위치시킬 수 있고, 결국 타이어 전면 구동 뿐만 아니라 측면 구동도 가능하게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 보조 구동장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치의 미작동/작동 상태를 나타내는 측면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 보조 구동장치의 미작동 상태, 즉 일반 자전거와 같이 답력으로 페달을 회전시켜 주행하는 상태를 보여준다.

이때, 구동 롤러(16)는 스프링(17)의 힘에 의해 후륜 타이어(110)의 전면에 접촉한 상태에서 타이어와 함께 자유롭게 회전되며, 이렇게 회전되는 구동 롤러(16)는 한쪽 방향으로만 힘을 전달하도록 되어 있는 일방향 베어링에 의해 타이어 회전에는 전혀 영향을 끼치지 않게 된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 보조 구동장치의 작동 상태, 즉 구동 모터(13)의 구동력으로 후륜 타이어(110)를 구동시켜 주행하는 상태를 보여준다.

즉, 언덕길 주행 등의 상황에서 자전거 탑승자가 핸들측 스위치 조작으로 구동 모터(13)에 전원을 인가하면, 구동 모터(13)의 작동과 함께 구동력은 구동 풀리(14c)→벨트(14e)→종동 풀리(14d)→구동축(22) 및 구동 롤러(16)로 이어지면서 구동 롤러(16)가 회전을 시작하게 되고, 이와 동시에 구동 롤러(16)는 윗쪽으로 당겨지면서 타이어측에 더욱 밀착된 상태로 타이어를 돌려줄 수 있게 된다.

이때, 윗쪽으로 회전되면서 젖혀지는 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체는 락장치(18)에 의해 적정한 선에서 젖힘이 제한되고, 이렇게 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체가 안정적으로 고정된 상태에 구동 롤러(16)에 의한 타이어 구동이 지속적으로 이루어지게 된다.

따라서, 언덕길 등의 주행 여건이 불리한 여건에서도 일반인은 물론, 노약자, 여성, 어린이 등 신체 조건이 불리한 사용자도 편리하게 주행을 할 수 있게 된다.

평지 등 보조 구동장치의 사용이 불필요한 상황에서 사용자가 별도의 스위치를 조작하여 구동 모터(13)의 전원을 차단하면, 이와 동시에 구동 롤러(16)의 강제 회전 역시 중단되고, 윗쪽으로 젖혀 올라가 있던 구동 롤러(16)는 타이어의 아래로 미는 힘에 의해 하방으로 이동하여 초기의 위치로 복귀되며, 도 3과 같은 상태에서 자유롭게 회전된다.

이상과 같이, 본 발명 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 분해 사시도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 결합 사시도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치의 미작동 상태를 나타내는 측면도

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치의 작동 상태를 나타내는 측면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 모터 지지부 11a,11b : 마운트

12a,12b : 링 13 : 구동 모터

14 : 감속장치 14a : 서포터

14b : 몸체부 14c : 구동 풀리

14d : 종동 풀리 14e : 벨트

15 : 일방향 베어링 16 : 구동 롤러

17 : 스프링 18 : 락장치

19 : 스톱퍼 20 : 걸림핀

21 : 수지 베어링 22 : 구동축

Claims (5)

1. 자전거의 시트 튜브(100)에 고정되며 모터 몸체를 끼울 수 있는 양편의 모터 지지부(10)를 가지는 마운트(11a),(11b);

   상기 마운트(11a),(11b)의 모터 지지부(10)에 삽입되어 모터 몸체 양단부에 결합되는 링(12a),(12b)에 의해 빠지지 않으면서 회전가능하게 설치되는 구동 모터(13);

   한쪽이 구동 모터(13)에 있는 링(12b)에 고정되어 함께 회전가능하고 풀리 및 벨트 전동을 이용하여 모터측 동력을 감속시킨 후에 구동 롤러측에 전달하는 감속장치(14);

   일방향 베어링(15)을 가지면서 감속장치(14)의 다른 한쪽에 회전가능한 구조로 설치되고 후륜 타이어(110)와 접촉하여 타이어를 구동시켜주는 구동 롤러(16);

   상기 마운트(11b)에 한쪽이 고정되는 동시에 다른 한쪽은 구동 모터(13)에 있는 링(12a)에 고정되어 구동 롤러(16)를 항상 후륜 타이어(110)측에 접촉시켜주는 스프링(17);

   구동시 구동 모터(13) 및 감속장치(14)를 포함하는 구동 롤러(16) 전체를 일정각도 이상 상방 젖힘을 구속하는 락장치(18);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 락장치(18)는 마운트(11b)측에 형성되는 스톱퍼(19)와 감속장치(14)의 몸체부 일면에 돌출 형성되는 걸림핀(20)으로 구성되어, 감속장치의 상방 회전시 그 걸림핀이 스톱퍼에 걸려지면서 감속장치의 상방 젖힘이 일정각도 이상 제한될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 구동 롤러(16)의 타이어 접촉 단면은 점접촉이 가능한 평면으로 이루어져 접촉부하를 최소화할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 마운트(11a),(11b)의 모터 지지부(10)와 구동 모터(13)의 모터 몸체 사이에는 회전시 모터 몸체의 훼손을 방지해주는 수지 베어링(21)이 개재되는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 감속장치(14)는 다수의 서포터(14a)에 의해 간격을 유지하면서 서로 나란하게 조합되는 2개의 플레이트로 되어 있는 몸체부(14b)와, 상기 몸체부(14b)의 한쪽 내측에 위치되면서 구동 모터(13)의 축에 결합되는 구동 풀리(14c)와, 상기 몸체부(14b)의 다른 한쪽 내측에 위치되면서 구동 롤러(13)의 축에 결합되고 구동 풀리(14c)에 비해 상대적으로 큰 직경으로 이루어진 종동 풀리(14d)와, 상기 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d) 사이에 걸려지는 벨트(14e)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.

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