KR20100099810A

KR20100099810A - 전동식 자전거

Info

Publication number: KR20100099810A
Application number: KR1020090018328A
Authority: KR
Inventors: 정유미
Original assignee: 정유미
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2010-09-15
Also published as: WO2010101400A3; WO2010101400A2

Abstract

본 발명은 전동모터에 전원을 공급하기 위한 충전지를 자전거 프레임 내에 구비하여 외관미를 향상시키기 위한 전동식 자전거에 관한 것으로, 페달(120)에 연결된 체인(121)에 의해 바퀴(102)를 구동하여 주행이 이루어지고, 또한 전동모터(130)가 구비되어 상기 바퀴(102)를 구동하여 주행이 가능한 전동식 자전거에 있어서, 상기 전동식 자전거는 중공 형상의 파이프 프레임(110)을 포함하며, 이 파이프 프레임(110) 내에 상기 전동모터(130)에 전원을 공급하기 위한 충전지(150)가 삽입됨으로써, 전동모터에 전원을 공급하기 위한 충전지가 바깥으로 노출되지 않으므로 종래의 전동식 자전거와 비교하여 외관미를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

전동식 자전거, 파이프 프레임, 충전지, 외관미, 내장.

Description

전동식 자전거{electric-powered bicycle}

본 발명은 전동식 자전거에 관한 것으로서 특히, 전동모터에 전원을 공급하기 위한 충전지를 자전거 프레임 내에 구비하여 외관미를 향상시키기 위한 전동식 자전거에 관한 것이다.

최근 차량의 급격한 증가에 의한 교통문제와 환경오염이 매우 심각한 상태이며, 한편 현대인은 운동부족으로 인하여 비만과 성인병이 증가하고 있다. 이러한 문제들을 해결할 수 있는 방안으로 자전거를 이용함으로써 현대인의 운동부족을 해소하면서도 도심의 교통문제와 환경오염을 줄일 수가 있다.

자전거는 남녀노소 큰 무리 없이 이용할 수 있으므로 건강증진을 도모할 수 있으면서도 교통문제와 환경오염을 억제할 수 있다. 이러한 이유로 최근에는 자전거 전용도로를 확대하여 설치하고 있으며 자전거의 보급도 급속히 증가하고 있는 실정이다.

최근에는 장거리 이동시에도 자전거를 활용할 수 있도록 자전거에 전동모터 를 설치한 전동식 자전거가 나와 있으며, 전동식 자전거는 사용자가 발로 페달을 밟아 바퀴를 돌리게 되는 일반 자전거에 전동모터를 추가하여 전동모터의 구동력을 이용하여 바퀴를 돌림으로써 장거리나 긴 경사로 주행 시에 사용자의 체력 소모를 줄일 수 있도록 하고 있다.

도 1은 종래의 전동식 자전거를 보여주는 도면이다.

도 1을 참고하면, 안장(1) 및 핸들(2)이 프레임(10)에 의해 지지되고, 프레임(10) 전후에는 전륜(10)과 후륜(20)이 마련된다. 프레임(10) 중앙 하단에는 페달(30)이 마련되어 체인(31)에 의해 후륜(20)의 스프라켓(21)과 연결된다.

한편, 프레임(10)에는 감속기를 갖는 전동모터(40)와 배터리(50)가 고정 설치되며, 배터리(50)는 전동모터(40)에 전원을 공급하게 된다. 전동모터(40)는 체인(41)에 의해 후륜(20)의 스프라켓(21)과 연결된다.

도 1에서 후륜(20)의 스프라켓(21)은 하나로 도시하고는 있으나, 페달(30)과 연결된 체인(31)이 체결되는 스프라켓과, 전동모터(40)와 연결된 체인(41)이 체결되는 스프라켓은 각각 별도로 후륜(20) 샤프트의 반대 방향에 마련되어 양측 스프라켓은 상호 무관하게 회전이 이루어지게 된다.

도면부호 50은 전동모터(40)와 배터리(50)가 수납되는 케이싱이며, 케이싱은 프레임(10)에 고정된다.

핸들(2)에는 전동모터(40)의 '온/오프'를 조작하기 위한 스위치(60)가 마련된다.

이와 같은 종래의 전동식 자전거는 사용자가 페달(30)을 밟아서 후륜(20)을 구동하여 주행이 가능하며, 또한 사용자는 스위치(60)를 켜서 페달을 밟지 않고 전동모터(40)의 구동력에 의해 후륜(20)을 구동하여 주행할 수가 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 전동식 자전거는 전동모터와 감속기를 체인 연결없이 후륜 자체에 직접 부착하여 후륜을 구동함으로써 전동모터를 직접 프레임에 설치하지 않아도 되지만, 전동모터에 전원을 공급하기 위한 배터리는 자전거 프레임에 고정해야 하며, 이때 배터리의 설치 위치는 상당히 많은 제한이 있다.

예를 들어, 배터리는 도 1에서와 같이 프레임 중앙에 고정 설치되거나 또는 자전거 후단에 마련된 받침대(3)에 고정 설치해야 하며, 이는 자전거에 추가적으로 짐을 싣기가 불편하고 외관미가 저하되는 불편함이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 전동모터의 구동력에 의해 주행이 가능한 전동식 자전거에 있어, 전동모터에 전원을 공급하기 위한 충전지를 자전거 프레임 바깥에 고정하지 않고 프레임 내부에 마련하여 자전거 외관미를 향상시킬 수 있는 전동식 자전거를 제공하고자 한다.

본 발명의 전동식 자전거는, 페달에 연결된 체인에 의해 바퀴를 구동하여 주행이 이루어지고, 또한 전동모터가 구비되어 상기 바퀴를 구동하여 주행이 가능한 전동식 자전거에 있어서, 상기 전동식 자전거는 중공 형상의 파이프 프레임을 포함하며, 이 파이프 프레임 내에 상기 전동모터에 전원을 공급하기 위한 충전지가 삽입됨으로써 달성된다.

본 발명의 전동식 자전거는, 자전거 프레임을 구성하는 프레임을 중공 형상의 파이프 프레임으로 마련하고, 이 파이프 프레임 내에 충전지를 삽입함으로써, 종래의 전동식 자전거와 비교하여 외관미를 향상시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 전동식 자전거에 있어 전륜(101), 후륜(102), 안장(103) 및 핸들(104)이 구비되는 프레임(110)과, 체인(121)에 의해 후륜(102)과 연결되는 페달(120)과, 프레임(110)에 고정되어 후륜(102)과 체인(131)으로 연결되는 전동모터(130)와, 핸들(104)에 구비되어 전동모터(130)의 작동 상태를 조작하기 위한 스위치(140) 등의 구성은 종래의 전동식 자전거와 동일하다.

특히, 본 발명의 전동식 자전거에 있어 프레임(110)은 중공 형상의 파이프 프레임이며, 전동모터(130)에 전원을 공급하게 되는 충전지는 파이프 프레임 내부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참고하면, 프레임(110)은 중공 형상을 가지며, 이 프레임(110) 내부에 충전지(150)가 삽입된다. 충전지(150)는 프레임 직경보다 작게 성형 제작되어 프레임 내에 삽입되어 고정된다. 프레임(110)의 내주면에는 절연시트(112)가 부착되어 프레임(110)과 충전지(150) 사이에 전기적인 절연이 이루어지며 방습 기능을 갖는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 충전지(150)에는 충전용 리드선(150a)이 프레임(110) 바깥으로 노출되도록 제공되며, 사용자는 스위치(140)를 '오프' 상태로 한 후에 리드선(150a)을 통해 충전지(150)를 충전할 수가 있다. 충전이 불필요한 경우에 리드선(150a) 단자에 캡을 씌워 프레임(110)에 마련된 별도의 홀더(미도시)에 고정될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어 프레임(110)에는 충전지의 교환을 위해 개폐가 가능한 커버부(111)가 추가될 수 있으며, 커버부(111)는 프레임(110)에 힌지(111a) 체결되어 아래로 회전 개폐가 가능하고 볼트 등의 체결수단을 이용한 록킹부(111b)가 구비되어 커버부(111)를 고정할 수가 있다.

한편, 본 발명에 있어 커버부(111)를 이용하여 충전지의 교환이 용이하도록 충전지는 복수 개로 구성될 수 있으며, 각 충전지는 직렬로 연결되어 프레임(110) 내에 수납 보관될 수가 있다.

다른 한편으로, 본 발명에 있어 충전지는 복수 개로 이루어진 단위 충전지가 한 군의 충전모듈을 이루며, 각 충전모듈은 프레임에 분산 배치되어 전선에 의해 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 충전지 용량을 크게 하기 위하여 가능하면 프레임에 많은 충전지가 배치되는 것이 바람직하다.

이를 위하여 본 발명에서는 프레임 형상에 따라서 프레임을 서브 프레임으로 구분하며 각 서브 프레임에 복수 개로 이루어진 단위 충전지를 한 군의 충전모듈로 분산 배치하고, 각 충전모듈을 전선으로 직렬 연결할 수가 있는 것이다.

구체적으로 도 5를 참고하면, 대략 역삼각 형상을 갖는 프레임은 세 개의 제1,2,3서브프레임(110a)(110b)(110c)으로 구분할 수 있다.

제1서브프레임(110a) 내에는 복수 개의 단위 충전지(151a)가 직렬로 연결되어 한 군의 충전모듈(151)을 구성하며, 마찬가지로 제2,3서브프레임(110b)(110c)에도 복수 개의 단위 충전지들로 이루어진 충전모듈(152)(153)이 구비된다.

각 충전모듈(151)(152)(153)은 전선에 의해 직렬로 연결되어 하나의 충전지로 기능하여 전동모터에 전원을 공급할 수가 있다.

앞서 설명한 바와 같이 각 서브프레임에는 별도의 커버부(110a')(110b')(110c')가 마련되어 각 서브프레임에 삽입된 단위 충전지의 교환이 가능하다.

이와 같이 본 발명의 전동식 자전거는 자전거 바디를 구성하는 프레임 내에 전동모터에 전원을 공급하게 되는 충전지를 삽입함으로써 외관미를 개선할 수 있다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 종래의 전동식 자전거를 보여주는 도면,

도 2는 본 발명의 전동식 자전거를 보여주는 도면,

도 3은 도 2의 A-A 선의 단면도,

도 4는 본 발명의 전동식 자전거에 있어 충전지와 전동모터의 회로 구성을 간략히 보여주는 도면,

도 5는 본 발명의 전동식 자전거에 있어 충전지의 레이아웃의 바람직한 일례를 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 프레임 120 : 후륜

130 : 전동모터 140 : 스위치

150 : 충전지

Claims

페달에 연결된 체인에 의해 바퀴를 구동하여 주행이 이루어지고, 또한 전동모터가 구비되어 상기 바퀴를 구동하여 주행이 가능한 전동식 자전거에 있어서,

상기 전동식 자전거는 중공 형상의 파이프 프레임을 포함하며, 이 파이프 프레임 내에 상기 전동모터에 전원을 공급하기 위한 충전지가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동식 자전거.
제1항에 있어서, 상기 충전지는 복수 개로 구성되어 서로 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전동식 자전거.
제1항에 있어서, 상기 파이프 프레임에는 상기 충전지 교환을 위해 개폐가 가능한 커버부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전동식 자전거.
제1항에 있어서, 상기 충전지는 복수 개로 이루어진 단위 충전지가 한 군의 충전모듈을 이루며, 각 충전모듈은 상기 프레임에 분산 배치되어 전선에 의해 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 전동식 자전거.