KR100877538B1

KR100877538B1 - 자전거의 보조 동력장치

Info

Publication number: KR100877538B1
Application number: KR1020060042365A
Authority: KR
Inventors: 최석길
Original assignee: 최석길
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2006-05-11
Publication date: 2009-01-07
Also published as: KR20070109427A

Abstract

본 발명은 자전거의 보조 동력장치에 관한 것으로 특히, 통상의 자전거에 있어서, 전륜 및 후륜에 선택적으로 설치되거나 또는 동시에 설치되어 바람의 세기에 부응하는 속도로 회전함으로써 동력을 발생하는 동력 발생기와; 상기 동력 발생기의 저부에 결합되어 제동장치의 작동 여부에 따라 승,하강 이동되는 동력 발생기의 동력을 전륜 또는 후륜의 보스 측에 선택적으로 전달하는 동력전달수단과; 상기 전륜 또는 후륜의 보스 외주면에 형성되어 동력전달수단을 통해 전달되는 동력 발생기의 동력에 의해 전륜 및 후륜이 구동되도록 하는 베벨 기어와; 상기 전륜 또는 후륜 축에 고정 설치되어 동력전달수단의 저부를 지지해주는 지지구로 구성하되, 필요에 따라서는 상기 동력 발생기와 동력전달수단 사이에는 동력 발생기의 회전력에 부응하여 변화되는 자계에 의해 전력이 발생되는 자가발전수단과; 상기 자가발전수단에서 발생되는 전력에 의해 점등되는 발광다이오드를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

따라서, 자전거의 주행시 전방부에서 불어오는 바람에 의해 작동되는 동력 발생기의 동력을 전륜 및 후륜에 부가시켜 줄 수 있어 적은 힘으로도 빠른 주행속도를 낼 수 있음은 물론 평탄한 길을 포함하여 오르막 길을 보다 쉽게 주행 및 등반할 수 있고, 또 내리막 길에서 동력 발생기에 의해 자전거의 주행속도가 너무 빨라지거나 제동력에 지장을 주게 되어 발생될 수 있는 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있어 안전성을 확보할 수 있으며, 또한 자전거 주행의 즐거움을 한층 높이고, 특히 야간에 주행시 시각적인 효과를 유발하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 것이다.

동력 발생기, 동력전달 및 단속수단, 베벨 기어, 지지구, 자가발전수단

Description

자전거의 보조 동력장치{Assistance power apparatus of a bicycle}

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 일부 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 설치상태를 보인 자전거의 측면도.

도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 작동상태를 보인 요부 확대 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치에 자가발전수단과 발광다이오드를 설치한 상태의 요부 확대 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1a : 전륜 1b : 후륜

2a, 2b : 제동장치 3 : 동력 발생기

4 : 동력전달수단 5 : 지지구

6 : 프레임 7 : 후륜 스프로킷

8 : 체인 9 : 레버

11a,11b,32 : 축 12a, 12b : 림

13 : 보스 14 : 스포크

15 : 타이어 21 : 지지편

31 : 임펠러 41 : 축봉

42 : 기어 43 : 지지구 안착홈

51 : 원판 52 : 고정편

61 : 핸들 62 : 안장

63 : 페달 63a : 크랭크축

63b : 페달 스프로킷 100 : 자가발전수단

101 : 마그네트 102 : 코일

131 : 베벨 기어 200 : 발광다이오드

311 : 축 설치구 312 : 축 삽입공

312a : 원통부 312b : 다각형 홈부

313 : 바람개비용 날개 314 : 통공

411 : 원봉부 412 : 다각형 돌부

본 발명은 자전거의 보조 동력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력에 의해 구동되는 동력 발생기를 자전거의 전륜 또는 후륜의 보스에 결합시켜 자전거의 주행중 전방부에서 가해지는 바람에 의해 동력 발생기가 구동하면 그 구동력이 전륜 및 후륜에 부가되어 적은 힘으로도 빠른 주행속도를 낼 수 있음은 물론 평탄한 길 및 오르막 길을 보다 쉽게 오를 수 있고, 또한 필요에 따라서는 동력 발생기와 동력전달 및 단속수단 사이에 자가발전수단과 발광다이오드를 설치하여 자전거의 주행시에 동력 발생기에서 발광하는 다양한 불빛으로 주행의 즐거움을 한층 높일 수 있도록 할 수 있고, 특히 야간에 주행시 시각적인 효과를 유발하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있도록 발명한 것이다.

종래 자전거의 보조 동력장치로는 축전지와 전동기를 이용하거나, 와권 스프링을 이용하는 경우 또는 수개의 기어들과 레버 또는 핸들에 상호 연결시킨 구성으로 되어 있다.

그런데, 상기한 종래의 자전거 보조 동력장치 중 축전지와 전동기를 이용하는 경우는 축전지와 전동기 자체의 중량이 무겁고, 가격이 높아 보급이 어렵고, 더욱이 축전지는 조심하여 충전해 놓지 않으면 등판할 때 전지의 큰 용량이 없어서 사용할 수 없는 문제가 있고, 또한 축전지를 사용함으로 축전지의 폐기처분에 곤란한 문제가 있었다.

또, 와권 스프링을 이용할 경우 내리막 길에서 자전거 차륜의 회전력으로 와권 스프링을 감아두고, 오르막 길 등에서는 상기에서 감겨진 와권 스프링의 풀리는 탄성력에 의하여 서서히 차륜을 회전시키고 그 회전력을 페달에 의해 차륜의 회전력으로 가해줌으로써 오르막 길을 가볍게 오를 수는 있으나, 이 경우 그 구성이 매 우 복잡하여 제품의 생산원가가 상승하게 됨은 물론 고장율이 높은 문제점이 있다.

또한, 수개의 기어들과 레버 또는 핸들을 상호 연계시킨 구성의 경우 사람이 손으로 직접 조작해야 하므로 사용이 매우 불편하고, 이 역시 구성 부품 수가 많고 그 구성이 매우 복잡하여 제품의 생산원가가 상승하게 됨은 물론 고장율이 높은 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 대부분의 종래 자전거에는 주행의 흥미를 돋구어 즐거움을 한층 높이고, 특히 야간에 주행시 시각적인 효과를 유발하여 안전사고를 미연에 방지하기 위한 별도의 장치가 마련되어 있지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 자전거의 전륜 또는 후륜의 보스에 풍력에 의해 구동되는 동력 발생기를 선택적 또는 동시에 설치하여 자전거의 주행시 전방부에서 불어오는 바람에 의해 작동되는 동력 발생기의 동력이 전륜 및 후륜에 부가되어 적은 힘으로도 빠른 주행속도를 낼 수 있음은 물론 평탄한 길을 포함하여 오르막 길을 보다 쉽게 오를 수 있는 자전거의 보조 동력장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 내리막 길에서 자전거의 속도를 줄이거나 자전거를 세우기 위해 브레이크를 작동시키면 전륜 또는 후륜으로 전달되는 동력 발생기의 동력이 차단되도록 하여 내리막 길에서 동력 발생기에 의해 자전거의 주행속도가 너무 빨라짐에 따른 안전사고의 발생과 제동력에 지장을 주게 되어 발생될 수 있는 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있는 자전거의 보조 동력장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 동력 발생기와 동력전달 및 단속수단 사이에 회전력에 의해 자계가 변화되는 자가발전수단과 이에 의해 점등되는 발광다이오드를 부가 설치하여 자전거 주행의 즐거움을 한층 높이고, 특히 야간에 주행시 시각적인 효과를 유발하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 자전거의 보조 동력장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 통상의 자전거에 있어서, 주행중 바람의 세기에 부응하는 속도로 회전함으로써 동력을 발생시키는 동력 발생기와; 상기 동력 발생기의 저부에 결합되어 동력 발생기의 동력을 보스 측에 전달하는 동력전달수단과; 상기 차륜의 축에 고정 설치되고, 동력전달수단의 저부와 결합되어 상기 동력전달수단을 지지해주는 지지구와; 상기 동력전달수단을 통해 전달되는 동력에 의해 차륜이 구동되도록 하는 베벨기어;로 구성되어 상기 자전거의 주행중 풍력에 의해 동력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 보조 동력장치는 전륜, 후륜에 선택적으로 설치되거나 또는 동시에 설치되는 것을 특징으로 한다.

삭제

여기에서, 상기 동력 발생기는 상기 제동장치의 작동 여부에 따라 승,하강 이동되어 동력을 선택적으로 전달할 수 있도록 하되, 상면에 축 설치구가 구비되고, 내부에는 원통 형상을 갖는 원통부와, 다각형 홈부가 상,하방향으로 연이어 형성된 형태를 갖는 축 삽입공이 구비되며, 그 외부는 바람개비용 날개들이 구비된 원통형 임펠러와; 상기 임펠러의 축 설치구와 제동장치 사이에 설치되어 상기 임펠러가 바람의 세기에 부응하는 속도로 회동되도록 하는 축;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 동력전달수단은, 상면 중앙에 형성되어 상기 동력 발생기와 결합되는 축봉과; 저면에 형성되어 상기 지지구가 안착되는 지지구 안착홈과; 상기 베벨기어와 맞물려서 베벨기어를 구동시키는 기어;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지구는 상기 동력전달수단의 기어 저부에 형성된 지지구 안착홈에 끼워져 안착되는 원판과, 상기 원판의 저부에 돌출 형성되어 차륜의 축에 결합 고정시키기 위한 고정편으로 구성되되, 상기 지지구와 지지구 안착홈 사이에는 마찰에 의한 손상을 방지하기 위한 베어링이 삽입 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 동력 발생기와 동력전달수단 사이에는, 상기 동력 발생기의 회전력에 부응하여 변화되는 자계에 의해 전력이 발생되는 자가발전수단과; 상기 자가발전수단에서 발생되는 전력에 의해 점등되는 발광다이오드를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 자가발전수단은, 동력전달수단의 축봉 중 원봉부에 고정 설치되어 자력을 발생하는 마그네트와; 상기 동력 발생기의 임펠러에 형성된 축 삽입 공의 원통부 내에 설치되어 상기 마그네트에서 발생되는 자계의 변화에 부응하여 유기되는 전압이 변화되는 코일로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임펠러에 형성된 바람개비용 날개는 빛 투과성 재질로 성형한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 일부 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 설치상태를 보인 자전거의 측면도를 나타낸 것이며, 도 3의 (a)(b)는 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치의 작동상태를 보인 요부 확대 단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치에 자가발전수단과 발광다이오드를 설치한 상태의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 자전거의 보조 동력장치는, 핸들(61), 안장(62), 페달(63)이 구비된 프레임(6)의 전,후방으로 림(12)과 보스(13), 스포크(14) 및 타이어(15)로 이루어진 전,후륜(1a, 1b)이 각각 설치되고, 상기 페달(63)의 크랭크축(63a) 및 후륜(1b)의 축(11b)에 각각 설치된 페달 스프로킷(63b) 및 후륜 스프로킷(7)이 체인(8)으로 연결되며, 상기 프레임(6)에는 핸들(61)에 설치된 레버(9)의 작동시 전륜(1a) 및 후륜(1b)을 각각 제동하는 제동장치(2a, 2b)가 설치된 자전거에 있어서, 상기 자전거의 주행중에 전방부에서 불어오는 바람의 압력(풍력)에 의 해 동력을 발생시킴으로서 운전자가 보다 적은 힘으로도 빠른 주행속도를 낼 수 있을 뿐만 아니라 오르막 길도 보다 용이하게 주행할 수 있도록 한 자전거의 보조 동력장치에 관한 것이다.

이 때, 상기 보조 동력장치는 전륜(1a) 및 후륜(1b)에 선택적으로 설치되거나, 또는 전륜(1a)과 후륜(1b)에 동시에 설치될 수도 있다.

상기 구성을 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치는 전륜(1a) 및 후륜(1b)의 축(11a, 11b)과 제동장치(2a, 2b) 사이에 선택적 또는 동시에 설치되어 바람의 세기에 부응하는 속도로 회동되며 동력을 발생하는 동력 발생기(3)와; 상기 동력 발생기(3)의 저부에 결합되어 동력 발생기(3)의 동력을 전륜(1a) 및 후륜(1b)의 보스(13) 측에 선택적으로 전달하는 동력전달수단(4)과; 상기 전륜(1a) 및 후륜(1b)의 축(11a, 11b)에 고정설치되고, 동력전달수단(4)의 저부와 결합되어 상기 동력전달수단(4)을 지지시켜주는 지지구(5)와; 상기 전륜(1a) 및 후륜(1b)의 보스(13) 외주면에 형성되어 동력전달수단(4)을 통해 전달되는 동력 발생기(3)의 동력에 의해 전륜(1a) 및 후륜(1b)이 구동되도록 하는 베벨 기어(131);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 동력 발생기(3)는 상기 제동장치(2a, 2b)의 작동 여부에 따라 승, 하강 이동되어 상기 동력전달수단(4)과의 결합 및 분리가 이루어짐으로써 전륜(1a) 및 후륜(1b)에 동력을 선택적으로 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력 발생기(3)는 상면에 축 설치구(311)가 형성되고, 내부에는 원통부(312a)와 다각형 홈부(312b)를 연이어 형성시킨 축 삽입공(312)이 구비되며, 외부에는 동력을 발생시키는 바람개비용 날개(313)들이 구비된 원통형 임펠러(31)와; 상기 임펠러(31)의 축 설치구(311)와 제동장치(2a, 2b) 사이에 설치되어 상기 임펠러(31)가 바람의 세기에 부응하는 속도로 원활히 회동되도록 하는 축(32);으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동력전달수단(4)은 상면 중앙에 상기 동력 발생기(3)의 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a)와 다각형 홈부(312b)에 각각 끼워질 수 있도록 원봉부(411)와 다각형 돌부(412)가 상,하부로 연이어 형성된 축봉(41)이 구비되고, 저면에는 지지구 안착홈(43)이 형성되어 상기 전,후륜(1a, 1b)의 베벨 기어(131)와 맞물리는 기어(42)로 이루어져 있는데, 상기 다각형 홈부(312b)와 다각형 돌부(412)는 상기 동력 발생기(3)가 상기 제동장치(2a, 2b)의 작동 여부에 따라 승, 하강 이동되어 상기 동력전달수단(4)과 보다 용이하게 결합 및 분리될 수 있도록 상향으로 테이퍼진 형상을 갖도록 형성시키는 것이 바람직하다.

또, 상기 지지구(5)는 동력전달수단(4)의 기어(42) 저부에 형성된 지지구 안착홈(43)에 끼워져 안착되는 원판(51)과, 상기 원판(51)의 저부에 전륜(1a) 및 후륜(1b)의 축(11a, 11b)에 결합시켜 고정하기 위한 고정편(52)을 일체로 돌출 형성시킨 구성인데, 상기 지지구(5)와 지지구 안착홈(43)의 사이에는 베어링(45)을 삽입 설치하여 상기 지지구(5)와 지지구 안착홈(43)의 마찰에 의한 손상을 줄이고, 상기 기어(42)가 보다 원활히 회전하여 상기 동력전달수단(4)이 보다 효율적으로 동력을 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 상기한 구성 이외에도, 상기 동력 발생기(3)와 동력전달수단(4) 사이에는 마그네트(101)와 코일(102)로 구성되어 동력 발생기(3)의 회전력에 변화되는 자계의 변화량에 부응하는 전력을 발생시켜 발광다이오드(200)를 작동시키는 자가발전수단(100)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 자가발전수단(100)의 마그네트(101)는 동력전달수단(4)의 축봉(41) 중 원봉부(411)에 고정 설치하고, 상기 코일(102)은 동력 발생기(3)의 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a) 내에 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발광다이오드(200)는 동력 발생기(3)의 임펠러(31)의 측방부로 천공한 통공(314)에 설치하고, 상기 임펠러(31)에 형성된 바람개비용 날개(313)는 빛 투과성 재질로 성형한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자전거의 보조 동력장치 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 공지된 자전거의 제동장치(2a, 2b)와 전륜(1a) 또는 후륜(1b)의 축(11a, 11b) 중 어느 한 측 또는 전체에 동력 발생기(3)를 포함하여 동력전달수단(4)을 선택적으로 또는 동시에 설치하고, 전,후륜(1a, 1b)의 보스(13) 외측에는 각각 베벨 기어(131)를 형성시켜 자전거의 주행시 발생되는 공기저항에 의해 동력 발생기(3)가 구동되어 전륜(1a) 또는 후륜(1b)에 상기 동력 발생기(3)에서 발생되는 동력이 가해질 수 있도록 한 것을 주요 기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 동력 발생기(3)는 임펠러(31)와 축(32)으로 구성되되, 상기 임펠 러(31)는 상면에 축 설치구(311)가 형성되고, 내부에는 원통부(312a)와 다각형 홈부(312b)가 연이어 형성된 축 삽입공(312)이 구비되며, 그 외부에는 수개의 바람개비용 날개(313)들이 일정각도를 갖도록 돌출 형성된 구성을 갖고, 또 상기 축(32)은 임펠러(31)의 축 설치구(311)와 제동장치(2a, 2b) 사이에 설치되어 상기 임펠러(31)가 바람의 세기에 부응하는 속도로 축(32)을 중심으로 원활히 회동되도록 하게 된다. 또한, 상기 동력 발생기(3)가 전륜(1a) 및 후륜(1b)의 축(11a, 11b)과 제동장치(2a, 2b)사이에 보다 단단히 설치되도록 상기 축(32)과 자전거의 프레임(6) 사이에 지지편(21)을 추가로 설치하는 것이 바람직한데, 상기 지지편(21)은 상기 제동장치(2a, 2b)와 동력 발생기(3)의 축(32)을 연결하는 역할을 동시에 수행하여 상기 제동장치(2a, 2b)의 작동 여부에 따라 상기 동력 발생기(3)가 상,하로 이동가능한 것이다.

또한, 상기 동력전달수단(4)은 상면 중앙에 상기 동력 발생기(3)의 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a)와 다각형 홈부(312b)에 대향하여 원봉부(411)와 다각형 돌부(412)가 상,하부로 연이어 형성된 축봉(41)이 구비되고, 저면에는 지지구(5)의 원판(51)이 끼워져 안착되는 지지구 안착홈(43)이 형성된 기어(42)의 형태를 갖고, 상기 축봉(41)이 동력 발생기(3) 임펠러(31)의 축 삽입공(312)에 끼워진 채 기어(42)는 전,후륜(1a, 1b)의 베벨 기어(131)와 맞물리는 형태로 설치된 구성을 갖는다.

이 때, 상기 지지구(5)와 지지구 안착홈(43)의 사이에는 베어링(45)을 삽입 설치하여 상기 지지구(5)와 지지구 안착홈(43)의 마찰에 의한 손상을 줄이고, 상기 기어(42)가 보다 원활히 회전하여 상기 동력전달수단(4)이 보다 효율적으로 동력을 전달할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전,후륜(1a, 1b)의 축(11a, 11b)에는 동력전달수단(4)의 기어(42) 저부에 형성된 지지구 안착홈(43)에 끼워져 안착되는 원판(51)의 저부에 고정편(52)이 일체로 돌출 형성된 구성을 갖는 지지구(5)가 고정 설치되어 상기 동력전달수단(4)의 저부를 지지해주는 형태를 갖는다.

따라서, 상기 제동장치(2a, 2b)가 구동되지 않는 경우에는 일측이 자전거의 프레임(6)에 힌지결합되도록 설치되고 타측은 제동장치(2a, 2b)와 동력 발생기(3)의 축(32) 사이에 연결 설치된 지지편(21)이 도시 생략된 자체 스프링의 복원력에 의해 전,후륜(1a, 1b)의 축(11a, 11b) 방향으로 하강 또는 후퇴한 형태를 갖게 되므로 축(32)을 통해 이에 결합된 동력 발생기(3)의 임펠러(31)가 도 3의 (a)와 같이 하강한 상태를 가지게 되어 상기 기어(42)의 축봉(41)을 구성하고 있는 원봉부(411)와 다각형 돌부(412)가 각각 임펠러(31)의 축 삽입공(312)에 끼워진 채 원통부(312a)와 다각형 홈부(312b)에 끼워져 결합된 상태를 유지하게 된다.

그러므로 상기 다각형 홈부(312b)에 끼워져 결합된 다각형 돌부(412)의 걸림 작용에 의해 상기 임펠러(31)와 기어(42)는 상호 결합된 상태를 갖게 되어 상기 동력 발생기(3)의 동력이 동력전달수단(4) 및 베벨 기어(131)를 통해 전륜(1a) 및 후륜(1b)에 전달될 수 있는 형태를 가지게 된다.

이때, 상기 임펠러(31)와 기어(42)에 형성된 각각 다각형 홈부(312b) 및 다각형 돌부(412)의 형상은 삼각, 사각, 오각, 육각 및 팔각형 등 다양한 형태를 포 함하게 된다. 또한, 상기 다각형 홈부(312b)와 다각형 돌부(412)는 상기 동력 발생기(3)가 상기 제동장치(2a, 2b)의 작동 여부에 따라 승, 하강 이동되어 상기 동력전달수단(4)과 보다 용이하게 결합 및 분리될 수 있도록 상향으로 테이퍼진 형상을 갖도록 형성시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 상태에서 자전거가 주행하게 되어 전,후륜(1a, 1b)이 회전하게 되면 상기 전,후륜(1a, 1b)의 보스(13)에 형성된 베벨 기어(131)에 맞물린 기어(42)가 전,후륜(1a, 1b)의 회전에 부응하여 회전하게 되므로 축봉(41)의 다각형 돌부(412)와 축 삽입공(312)의 다각형 홈부(312b)의 걸림 작동에 의해 기어(42)와 결합된 상태를 유지하는 임펠러(31)가 기어(42)의 회전에 부응하여 회전하게 된다.

이때, 상기와 같이 자전거가 주행하게 되면 그 속도 및 바람의 세기에 부응하는 공기압이 상기 동력 발생기(3)의 임펠러(31)에 형성된 바람개비형 날개(313)에 가해지게 되므로 상기 임펠러(31)는 바람의 세기에 부응하여 더욱 빠른 회전력을 갖게 된다.

이와 같이 상기 동력 발생기(3)의 임펠러(31)가 자전거의 주행속도 및 바람의 세기 등에 부응하는 공기압의 변화에 대응하는 속도로 더욱 빠르게 회전하게 되면 이 회전력은 다시 상기 기어(42)와 보스(13)에 형성된 베벨 기어(131)를 통해 자전거의 전,후륜(1a, 1b)에 다시 전달되므로 주행중인 자전거의 전,후륜(1a, 1b)에 인가되는 회전력은 동력 발생기(3)에서 발생되는 동력에 부응하여 더욱 강해지게 된다.

따라서, 자전거의 주행중 바람의 압력 변화에 의해 능동적으로 변화되어 발 생되는 동력 발생기(3)의 동력이 탑승자가 페달(63)을 밟는 힘에 합쳐진 만큼 더 가해지게 되므로 자전거가 평탄 길이나 내리막 길을 주행할 때에는 주행속도가 동력 발생기(3)에서 발생하는 동력만큼 더 증가하게 되고, 오르막 길을 주행할 때는 탑승자가 페달(63)을 밟는 힘이 동력 발생기(3)에서 발생하는 동력만큼 덜 들게 된다.

한편, 자전거의 주행 중 속도를 줄이거나 정지하기 위해 핸들(61)에 설치된 레버(9)를 당겨 전륜(1a) 또는 후륜(1b)에 대한 제동장치(2a, 2b)를 작동시키게 되어 일측이 자전거의 프레임(6)에 힌지결합되도록 설치되고 타측은 제동장치(2a, 2b)와 동력 발생기(3)의 축(32) 사이에 연결 설치된 지지편(21)이 도시 생략된 자체 스프링의 탄발력을 받으며 전,후륜(1a, 1b) 축(11a, 11b)의 반대 방향으로 승강 또는 전진한 형태를 갖게 되므로 축(32)을 통해 상기 제동장치(2a, 2b)와 지지편(21)에 결합된 동력 발생기(3)의 임펠러(31)가 도 3의 (b)와 같이 승강한 상태를 가지게 되어 상기 기어(42)의 축봉(41)을 구성하고 있는 원봉부(411)와 다각형 돌부(412) 중 다각형 돌부(412)가 임펠러(31)의 축 삽입공(312) 중 저부에 형성된 다각형 홈부(312b)로부터 빠져 나와 상호 이격된다.

따라서, 상기 기어(42)의 축봉(41) 중 원봉부(411)만 임펠러(31)의 축 삽입공(312)을 구성하고 있는 원통부(312a)와 다각형 홈부(312b)에 끼워진 상태를 유지하게 되므로 상기 임펠러(31)가 기어(42) 축봉(41)의 원봉부(411) 상에서 아이들 회전 가능한 상태가 된다.

그러므로 비록 바람의 압력에 의해 상기 임펠러(31)가 제동장치(2a, 2b)와 지지편(21)에 축(32)을 통해 매달린 상태에서 축(32)을 중심으로 회전된다 하더라도 그 회전력이 축봉(41)을 통해 기어(42)에 전달되지 않게 되므로 자전거는 일반 자전거와 마찬가지로 동력 발생기(3)의 설치와 무관하게 제동장치(2a, 2b)의 제동력에 의해 주행속도가 감속되거나 주행이 정지되게 된다.

물론, 제동을 위해 잡았던 레버(9)를 놓게 되면 상기 제동장치(2a, 2b)는 도시 생략된 스프링의 복원력에 의해 원 상태로 복귀되므로 제동장치(2a, 2b)와 지지편(21)에 축(32)을 통해 매달려진 동력 발생기(3)도 원위치로 복귀되어 상기 동력 발생기(3)를 구성하고 있는 임펠러(31)가 다시 기어(42)의 축봉(41)과 상호 결합되어 같이 회전될 수 있는 형태를 갖게 된다.

한편, 본 발명에서는 상기한 구성 이외에도, 상기 동력 발생기(3)와 동력전달수단(4) 사이에는 자전거의 주행에 부응하여 동력 발생기(3)의 회전시 발광다이오드(200)를 구동시키는데 필요한 전력을 발생시키는 자가발전수단(100)을 부가 설치하였는데, 상기 자가발전수단(100)으로는 동력전달수단(4)의 축봉(41) 중 원봉부(411)에 고정 설치되는 마그네트(101)와 상기 축봉(41)의 외측에서 회전하는 동력 발생기(3)의 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a) 내에 설치되어 임펠러(31)와 함께 회전되도록 하는 코일(102)로 구성하였다.

따라서, 자전거의 주행으로 인해 상기 동력 발생기(3)가 회전하면 그의 회전력에 부응하여 동력전달수단(4)의 축봉(41) 상에 고정 설치된 마그네트(101)의 외측을 동력 발생기(31)의 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a) 내에 설치된 코일(102)이 회전하며 자체에 유기되는 자계의 변화에 부응하는 전력을 상 기 코일(102)에서 발생시켜 이에 연결된 발광다이오드(200)가 자동 점등되게 된다

이때, 상기 발광다이오드(200)는 동력 발생기(3)의 임펠러(31)의 측방부로 천공된 통공(314)에 설치되고, 상기 임펠러(31)의 바람개비용 날개(313)는 빛 투과성 재질로 성형되어 있으므로 자전거의 주행으로 인해 상기 동력 발생기(3)의 임펠러(31)가 동력전달수단(4)의 축봉(41)을 중심으로 회전할 때 축봉(41)의 원봉부(411) 상에 고정된 마그네트(101)의 외측에서 임펠러(31)의 축 삽입공(312) 중 원통부(312a) 내에 내장된 채 코일(102)과 함께 회전하게 되므로 자전거의 주행에 따른 전,후륜(1a, 1b)의 보스(13)와 연동되는 동력 발생기(3)의 회전에 무관하게 발광작동하게 된다.

또한, 상기 발광다이오드(200)에서 발생되는 빛은 임펠러(31)의 통공(314)을 통해 외부로 조사되는데, 이때 상기 발광다이오드(200)에서 발생되는 빛은 직광성을 가지고 있으므로 상기 발광다이오드(200)가 설치되는 임펠러(31)의 바람개비용 날개(313)는 빛이 잘 투과되는 빛 투과성 재질로 성형하여 발광다이오드(200)의 빛이 임펠러(31)의 바람개비용 날개(313)를 통해 외부로 조사되며 확산되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 발광다이오드(200)는 적색, 청색, 백색을 포함하여 3색 칼라의 발광다이오드를 포함함은 물론, 상기 임펠러(31)의 바람개비용 날개(313)를 성형할 때 다양한 칼라를 갖도록 하여 성형하게 되면 발광다이오드(200)에서 발생되는 빛의 칼라와 함께 어우러져 단색으로 성형하는 것에 비해 보다 화려한 빛 조사효과를 얻을 있다.

한편, 자전거의 주행 중 속도를 줄이거나 정지하기 위해 핸들(61)에 설치된 레버(9)를 당겨 전륜(1a) 또는 후륜(1b)에 대한 제동장치(2a, 2b)를 작동시키게 되어 제동장치(2a, 2b)와 연결된 지지편(21)이 도시 생략된 자체 스프링의 탄발력을 받으며 전,후륜(1a, 1b) 축(11a, 11b)의 반대 방향으로 승강 또는 전진한 형태를 갖게 되므로 축(32)을 통해 상기 지지편(21)에 결합된 동력 발생기(3)의 임펠러(31)가 전술한 바와 같이 승강하게 되므로 상기 동력 발생기(3)의 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a) 내에 설치되어 있는 코일(102)이 상기 동력전달수단(4)의 축봉(41) 중 원봉부(411)에 고정 설치되어 있는 마그네트(101)로부터 이격되므로 자가발전수단(100)의 코일(102)에서 전력이 발생되지 않게 되어 발광다이오드(200)는 소등된다.

즉, 자전거의 주행 중 속도를 줄이거나 정지하기 위해 제동장치(2a, 2b)를 구동시킴으로 인해 본 발명 주요 장치인 보조 동력장치가 구동되지 않게 되면 자가발전수단(100)의 작동도 차단되므로 발광다이오드(200)도 자동 소등된다.

물론, 제동을 위해 잡았던 레버(9)를 놓게 되면 상기 제동장치(2a, 2b)가 도시 생략된 스프링의 복원력에 의해 원 상태로 복귀되므로 제동장치(2a, 2b)와 연결 설치된 지지편(21)에 축(32)을 통해 매달려진 동력 발생기(3)도 원위치로 복귀되어 상기 동력 발생기(3)를 구성하고 있는 임펠러(31)가 다시 기어(42)의 축봉(41)과 상호 결합됨과 동시에 임펠러(31)에 형성된 축 삽입공(312)의 원통부(312a) 내에 설치되어 있는 코일(102)이 다시 상기 동력전달수단(4)의 축봉(41) 중 원봉부(411)에 고정 설치되어 있는 마그네트(101)와 상호 결합되어 자가발전수단(100)이 자가 발전을 실시할 수 있는 형태를 갖게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자전거의 보조 동력 발생장치에 따르면, 자전거의 전륜 또는 후륜의 보스에 풍력에 의해 구동되는 동력 발생기를 선택적 또는 동시에 설치하여 줌으로써 자전거의 주행시 전방부에서 불어오는 바람에 의해 작동되는 동력 발생기의 동력을 전륜 및 후륜에 부가시켜 줄 수 있어 적은 힘으로도 빠른 주행속도를 낼 수 있음은 물론 평탄한 길을 포함하여 오르막 길을 보다 쉽게 주행 및 등반할 수 있고, 또 내리막 길에서 자전거의 속도를 줄이거나 자전거를 세우기 위해 브레이크를 작동시키면 전륜 또는 후륜으로 전달되는 동력 발생기의 동력이 차단되도록 함으로써 내리막 길에서 동력 발생기에 의해 자전거의 주행속도가 너무 빨라짐에 따른 안전사고의 발생과 제동력에 지장을 주게 되어 발생될 수 있는 안전사고 등을 미연에 방지할 수 있어 안전성을 확보할 수 있다.

또한, 필요에 따라서는 동력 발생기와 동력전달수단 사이에 회전력에 의해 자계가 변화되면 그에 상응하는 전력이 발생되는 자가발전수단과 이에 의해 점등되는 발광다이오드를 부가 설치하여 줌으로써 자전거 주행의 즐거움을 한층 높이고, 특히 야간에 주행시 시각적인 효과를 유발하여 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

통상의 자전거에 있어서,

주행중 바람의 세기에 부응하는 속도로 회전함으로써 동력을 발생시키는 동력 발생기와;

상기 동력 발생기의 저부에 결합되어 동력 발생기의 동력을 보스 측에 전달하는 동력전달수단과;

상기 차륜의 축에 고정 설치되고, 동력전달수단의 저부와 결합되어 상기 동력전달수단을 지지해주는 지지구와;

상기 동력전달수단을 통해 전달되는 동력에 의해 차륜이 구동되도록 하는 베벨기어;로 구성되어 상기 자전거의 주행중 풍력에 의해 동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
제 1항에 있어서,

상기 보조 동력장치는 전륜, 후륜에 선택적으로 설치되거나 또는 동시에 설치되는 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 동력 발생기는 상기 제동장치의 작동 여부에 따라 승,하강 이동되어 동력을 선택적으로 전달할 수 있도록 하되, 상면에 축 설치구가 구비되고, 내부에는 원통 형상을 갖는 원통부와, 다각형 홈부가 상,하방향으로 연이어 형성된 형태를 갖는 축 삽입공이 구비되며, 그 외부는 바람개비용 날개들이 구비된 원통형 임펠러와; 상기 임펠러의 축 설치구와 제동장치 사이에 설치되어 상기 임펠러가 바람의 세기에 부응하는 속도로 회동되도록 하는 축;으로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
제 1항에 있어서,

상기 동력전달수단은, 상면 중앙에 형성되어 상기 동력 발생기와 결합되는 축봉과; 저면에 형성되어 상기 지지구가 안착되는 지지구 안착홈과; 상기 베벨기어와 맞물려서 베벨기어를 구동시키는 기어;로 이루어진 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,

상기 지지구는 상기 동력전달수단의 기어 저부에 형성된 지지구 안착홈에 끼워져 안착되는 원판과, 상기 원판의 저부에 돌출 형성되어 차륜의 축에 결합 고정시키기 위한 고정편으로 구성되되, 상기 지지구와 지지구 안착홈 사이에는 마찰에 의한 손상을 방지하기 위한 베어링이 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
제 1항에 있어서,

상기 동력 발생기와 동력전달수단 사이에는, 상기 동력 발생기의 회전력에 부응하여 변화되는 자계에 의해 전력이 발생되는 자가발전수단과; 상기 자가발전수단에서 발생되는 전력에 의해 점등되는 발광다이오드를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
제 7항에 있어서,

상기 자가발전수단은, 동력전달수단의 축봉 중 원봉부에 고정 설치되어 자력을 발생하는 마그네트와; 상기 동력 발생기의 임펠러에 형성된 축 삽입공의 원통부 내에 설치되어 상기 마그네트에서 발생되는 자계의 변화에 부응하여 유기되는 전압 이 변화되는 코일로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
제 8항에 있어서,

상기 임펠러에 형성된 바람개비용 날개는 빛 투과성 재질로 성형한 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.