KR100491483B1

KR100491483B1 - 일방향 동력전달 장치

Info

Publication number: KR100491483B1
Application number: KR10-2002-0077137A
Authority: KR
Inventors: 이흥복
Original assignee: 이흥복
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2005-05-27
Also published as: KR20020095149A

Abstract

본 발명은 일방향 동력전달 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 한쪽 방향으로만 동력을 전달하는 일방향 베어링이 구비된 2개의 동력전달부재를 서로 결합하여 자전거 등에 적용하여 사용할 수 있는 일방향 동력전달 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 일방향 동력전달 장치는 샤프트의 회전력을 한쪽 방향으로만 전달하는 기능을 가진 2개의 동력전달부재가 결합 부재에 의해 결합되고, 상기 일측 동력전달부재의 샤프트에 축삽된 결합 베어링이 타측 동력전달부재의 샤프트 내부에 끼워짐을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치에 있어서, 상기 동력 전달부는, 하우징과, 상기 하우징에 한쪽 방향으로만 동력을 전달하도록 끼워지는 조립링과, 상기 조립링에 결합되어 조립링이 하우징에서 이탈되지 않도록 고정하는 캡과,상기 조립링에 결합되어 조립링과 같이 회전하는 샤프트로 구성된다.

Description

일방향 동력전달 장치 {One-way power transmission device}

먼저 본 발명을 개발하게 된 동기에 대해 설명하기 위해 일방향 동력전달 장치를 적용하여 사용할 수 있는 자전거에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 자전거를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도시한 바와 같이 자전거는 프레임(1)의 전ㆍ후에 설치되어 구름 동작되는 전륜(2) 및 후륜(3)과, 상기 프레임(1)의 중심 상부에 설치되어 운전자의 엉덩이가 안착되는 안장부(4)와, 상기 안장부(4)의 전방에 설치되어 전륜(1)을 조향하는 핸들(5)과, 상기 전ㆍ후륜(2,3) 사이에 설치되고, 페달(6)이 암(arm,10)으로 연결되어 고정된 구동 스프로켓(7)과, 상기 구동 스프로켓(7)에 체인(8)을 통해 연결되고, 후륜(3)에 동축 설치된 피동 스프로켓(9)으로 구성된다.

이때 암은 구동 스프로켓의 좌우측에 축삽되되, 좌우측의 암은 180°각도로 이루어 일측 암이 최상부에 위치해 있으면 타측 암은 최하부에 위치된다.

이와 같이 구성된 자전거는 양손에 핸들(5)을 파지하고 안장부(4)에 착석한 상태에서 양발로 페달(6)을 밟아 암(10)을 회전시키게 되면, 구동 스프로켓(7)이 회전되면서 체인(8)을 통해 피동 스프로켓(9)을 회전시키고, 상기 피동 스프로켓(9)에 의해 후륜(3)이 회전되면서 자전거의 동력 전달 및 위치 이동이 이루어지는 것이다.

상기한 구조에서 사용자가 앞으로(정방향으로) 페달(6)을 밟을 때 체인(8)에 의해 피동 스프로켓(9)이 정방향으로 회전하고, 이에 의해 동력이 후륜(3)에 전달되어 전방으로 주행하게 된다.

뒤로(역방향으로) 페달(6)을 밟는 경우 체인(8)에 의해 피동 스프로켓(9)이 역방향으로 회전하나, 피동 스프로켓(9)이 공회전하여 동력이 후륜(3)에 전달되지 않는다.

즉, 자전거 동력전달구조가 사용자가 페달(6)을 밟아 좌우측 암(10)을 교대로 앞으로(정방향으로) 360° 회전하면서 자전거가 정주행하도록 구성된다.

상기한 구조에 의해 좌우측 암이 360°자유롭게 정역 회전해야 하기 때문에 암의 길이가 제한적일 수 밖에 없었다.

즉, 암이 크면 암이 회전하여 최하부에 위치하는 경우 암이나 페달이 지면과 닿아 회전이 불가능하게 되고 이에 의해 암의 길이가 제한되고, 암의 길이가 제한적일 수 밖에 없어 사용자가 페달을 밟을 때(특히 경사로를 올라갈 때) 힘이 많이 들게 된다.

한편, 상기 암이 360°회전할 때 페달을 밟는 발에 항상 힘이 들어가는 것이 아니고 페달이 전륜에 가까이 위치되어 있는 일정 각도에서만 힘이 들어가고, 페달이 후륜에 가까이 위치되어 있는 경우 발에는 힘이 들어가지 않게 되어 발을 불필요하게 많이 움직이게 된다.

또한, 종래 좌우측 암이 180°각도를 이루고 있어 좌우측 페달은 항상 대각선 방향에 위치되는 천편일률적인 구조를 가지고, 좌우측 암이 항상 180°각도를 갖고 같이 움직이는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 한쪽 방향으로만 동력을 전달하는 일방향 베어링이 구비된 2개의 동력전달부재를 서로 결합하여 일방향 동력전달 장치의 샤프트에 축삽되는 암의 길이를 크게 할 수 있어 힘이 적게 필요하고 암이 실제 힘이 소요되는 제한된 각도에서만 회전할 수 있으며, 좌우측 암이 각각 별도로 움직일 수 있는 일방향 동력전달 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 샤프트의 회전력을 한쪽 방향으로만 전달하는 기능을 가진 2개의 동력전달부재가 결합 부재에 의해 결합되고, 상기 일측 동력전달부재의 샤프트에 축삽된 결합 베어링이 타측 동력전달부재의 샤프트 내부에 끼워짐을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치에 있어서, 상기 동력 전달부는, 하우징과, 상기 하우징에 한쪽 방향으로만 동력을 전달하도록 끼워지는 조립링과, 상기 조립링에 결합되어 조립링이 하우징에서 이탈되지 않도록 고정하는 캡과, 상기 조립링에 결합되어 조립링과 같이 회전하는 샤프트로 구성됨을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치를 제공하고자 한다.또한, 상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 샤프트의 회전력을 한쪽 방향으로만 전달하는 기능을 가진 2개의 동력전달부재가 결합 부재에 의해 결합되고, 상기 일측 동력전달부재의 샤프트에 축삽된 결합 베어링이 타측 동력전달부재의 샤프트 내부에 끼워짐을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치에 있어서, 상기 조립링에 캡과 샤프트가 나사 결합되어 고정되되, 일측 동력전달부재와 타측 동력전달부재의 나사를 결합하기 위한 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치를 제공하고자 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 일방향 동력전달 장치의 개략적인 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이 한쪽 방향으로만 샤프트의 동력을 전달하는 기능을 가진 좌측과 우측의 동력전달부재(100,200)가 결합 부재인 볼트(152)에 의해 서로 결합되되, 우측 동력전달부재(200)의 샤프트(220)에 축삽된 결합 베어링(250)이 좌측 동력전달부재(100)의 샤프트(120) 내부에 끼워진다.

도 3은 도 2에 나타낸 좌측 동력전달부재의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이 하우징(110)과, 상기 하우징(100)에 일방향으로만 회전하도록 끼워지는 조립링(130)과, 상기 조립링(130)에 결합되어 조립링(130)이 하우징(100)에서 이탈되지 않도록 고정하는 캡(140)과, 상기 조립링(130)에 결합되어 조립링(130)과 같이 회전하는 샤프트(120)로 구성된다.

상기 하우징(110)은 날개(115)를 중심으로 일측으로 공간을 가진 원형 돌부(118)가 돌출되고 그 반대편 내측으로 기어(114)가 일방향만을 향하도록 형성된다.

상기 기어(114)가 형성된 하우징(110)의 양외측으로 볼(150)이 수용되고 날개(115)에는 볼트 구멍(113)이 형성된다.

상기 조립링(130)은 내주연으로 나사산(134a)이 형성되고 외측으로 단턱(132)과 나사산(134b)이 형성된다.

상기 단턱(132)에는 하우징에 일방향만을 향하도록 형성된 기어(114)에 걸리는 걸림수단이 장착되도록 장착홈(133)이 형성된다.

본 발명에서 걸림수단은 조립링(130)이 일방향으로 회전시 상기 하우징(110)의 기어(114)에 걸리는 걸쇠(136)와, 상기 외측으로 힘을 미치도록 걸쇠(136)를 탄지하는 스프링(138)으로 구성된다.

상기 캡(140)의 내주연에는 조립링(130) 외주연에 형성된 나사산(134b)에 나합되도록 나사산(142)이 형성된다.

상기 샤프트(120)는 날개(126)를 기준으로 조립링(130)의 내주연에 형성된 나사산(134a)에 나합되도록 나사산(122a)이 외주연에 형성되는 조립 부위(122)와 결합시 외부로 돌출되는 돌출 부위(124)로 이루어진다.

상기 나사산(122)이 형성된 조립 부위의 내측으로는 결합 베어링(250)이 수용될 수 있도록 수용부(128)가 형성된다.

상기 돌출 부위(124)에는 미도시된 베어링이 축삽될 수 있다.

우측 동력전달부재(200)도 상기한 좌측 동력전달부재(100)와 같은 구조로서, 샤프트(220)에 결합 베어링(250)이 축삽된 다는 것과, 나사산 및 기어의 방향이 다르다는 차이점이 있다.

나사산을 예를 들면 좌측 동력전달부재(100)는 왼나사인데, 우측 동력전달부재(200)는 오른나사이다.

도 4는 도 2에 의해 결합된 일방향 동력전달 장치의 단면도이다.

조립링(130)의 단턱(132)에 형성된 장착홈(133)에 걸림수단인 스프링(138)과 걸쇠(136)를 장착하고, 하우징(110)에 삽입하되 조립링(130)이 원활히 회전할 수 있도록 기어(114)의 양외측에 다수의 볼(150)을 위치시킨다.

다음 캡(140)을 조립링(130)에 맞대고 회전시켜 나사산(134b,142)끼리 서로 나합시킨다.

이렇게 하여 조립링(130)과 하우징(110)이 결합되어 캡(140)에 의해 고정된다.

조립링(130)의 내주연에 샤프트(120)의 조립 부위(122)를 맞춘 다음 샤프트를 회전시켜 나사산(122a,134a)끼리 서로 나합시켜 좌측 동력전달부재(100)의 조립이 완료된다.

우측 동력전달부재(200)는 상기한 바와 같이 조립한 상태에서 샤프트(220)에 결합 베어링(250)을 축삽시키면 된다.

조립이 완료된 우측 동력전달부재(200)의 결합 베어링(250)을 좌측 동력전달부재(100)의 샤프트(120)의 수용부(128)에 끼워 날개(115)에 형성된 볼트 구멍(113)을 서로 맞춘 상태에서 볼트(152)를 회전시켜 끼우면 일방향 동력전달 장치의 조립이 완료된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 정방향과 역방향 구동시의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 도 4의 A-A선 단면도이다.

상기한 상태에서 샤프트(120)를 일방향(도면에서는 시계반대 방향의 실선으로 표시)으로 회전시키면, 샤프트(120)에 나합된 조립링(130)도 샤프트(120)와 같이 일방향으로 회전하게 되고 이때 장착홈(133)에 장착된 걸쇠(136)가 스프링(138)에 의해 밖으로 밀려 나가 하우징(110)에 형성된 기어(114)에 걸리게 되어 샤프트(120)의 일방향 회전력이 조립링(130)을 통해 하우징(110)에 전달되어 하우징(110)이 회전하게 된다.

한편 샤프트(120)를 역방향(도면에서는 시계방향의 점선으로 표시)으로 회전시키면, 사프트(120)에 나합된 조립링(130)도 샤프트(120)와 같이 역방향으로 회전하게 되고, 이때 장착홈(133)에 장착된 걸쇠(136)가 하우징(110)에 형성된 기어(114)에 걸리지 않아 조립링(130)이 공회전하게 된다.

따라서 샤프트(120)의 역방향 회전력이 하우징(110)에 전달되지 않아 하우징(110)은 회전하지 않게 된다.

상기한 동작이 2개의 동력전달부재(100,200)에서 각각 별도로 행해지기 때문에 좌우의 샤프트(120,220)가 별도로 움직이므로 2개의 샤프트를 서로 연동시켜 360°회전하지 않아도 된다.

따라서 샤프트에 암이 축삽되는 경우 암이 지면에 닿지 않아도 일방향으로 계속 동력을 전달할 수 있고 암의 길이를 크게 할 수 있어 똑같은 동력을 전달하는 경우 종래보다 힘이 적게 든다.

또한 2개의 샤프트를 서로 연동시켜 360°회전하지 않아도 되어 실제 힘이 소요되는 제한된 각도 내에서만 회전시켜도 동력을 전달할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 한쪽 방향으로만 동력을 전달하는 일방향 베어링이 구비된 2개의 동력전달부재를 서로 결합함으로써, 일방향 동력전달 장치의 샤프트에 축삽되는 암의 길이를 크게 할 수 있어 힘이 적게 필요하고 암이 실제 힘이 소요되는 제한된 각도에서만 회전할 수 있으며, 좌우측 암이 각각 별도로 움직일 수 있다.

도 1은 자전거를 개략적으로 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 좌측 동력전달부재 110 : 하우징

113 : 볼트구멍 114 : 기어

115 : 날개 118 : 돌부

120 : 샤프트 122 : 조립 부위

122a : 나사산 124 : 돌출 부위

126 : 날개 130 : 조립링

132 : 단턱 133 : 장착홈

134a,134b : 나사산 136 : 걸쇠

138 : 스프링 140 : 캡

142 : 나사산 150 : 볼

152 : 볼트 200 : 우측 동력전달부재

210 : 하우징 220 : 샤프트

230 : 조립링 240 : 캡

250 : 결합 베어링

Claims

삭제
샤프트의 회전력을 한쪽 방향으로만 전달하는 기능을 가진 2개의 동력전달부재가 결합 부재에 의해 결합되고, 상기 일측 동력전달부재의 샤프트에 축삽된 결합 베어링이 타측 동력전달부재의 샤프트 내부에 끼워짐을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치에 있어서,

상기 동력 전달부는,

하우징과,

상기 하우징에 한쪽 방향으로만 동력을 전달하도록 끼워지는 조립링과,

상기 조립링에 결합되어 조립링이 하우징에서 이탈되지 않도록 고정하는 캡과,

상기 조립링에 결합되어 조립링과 같이 회전하는 샤프트로 구성됨을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 하우징의 내주연에 일방향만 향하도록 기어가 형성되고 상기 조립링의 외부에 형성된 장착홈에는 걸림수단이 장착되어,

상기 샤프트가 일방향으로 회전하는 경우 걸림수단이 기어에 걸려 샤프트의 회전력이 조립링을 통해 하우징에 전달되고, 상기 샤프트가 역방향으로 회전하는 경우 조립링이 공회전하여 샤프트의 회전력이 하우징에 전달되지 않음을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 걸림수단은,

상기 조립링이 일방향으로 회전시 하우징의 기어에 걸리는 걸쇠와, 외측으로 힘을 미치도록 상기 걸쇠를 탄지하는 스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 조립링과 하우징이나 조립링과 캡 사이에 조립링이 원활히 회전할 수 있도록 다수의 볼이 개재됨을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치.
샤프트의 회전력을 한쪽 방향으로만 전달하는 기능을 가진 2개의 동력전달부재가 결합 부재에 의해 결합되고, 상기 일측 동력전달부재의 샤프트에 축삽된 결합 베어링이 타측 동력전달부재의 샤프트 내부에 끼워짐을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치에 있어서,

상기 조립링에 캡과 샤프트가 나사 결합되어 고정되되, 일측 동력전달부재와 타측 동력전달부재의 나사를 결합하기 위한 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 일방향 동력전달 장치.