KR100937946B1 - A bicycle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페달축 체인기어로부터 후륜축 체인기어로 전달되는 동력이 무게추 플라이휠을 구비한 증감속기를 통하여 전달되는 것으로서 에너지 저장능력을 가지는 무게추의 회전관성을 이용하여 장거리 주행 및 오르막길 주행도 용이하도록 하는 자전거에 관한 것이다.According to the present invention, power transmitted from the pedal shaft chain gear to the rear axle chain gear is transmitted through a speed reducer having a weight flywheel. It's about a bike that lets you do it.
이를 실현하기 위한 본 발명은 후륜축 체인기어가 체인을 통하여 페달축 체인기어에 연동되어 추진력이 발생되는 자전거에 있어서, 상기 페달축 체인기어와 후륜축 체인기어 사이에 증감속기가 설치되며, 상기 증감속기는 페달축 체인기어에 제1체인을 통하여 연결되며 제1샤프트 일단부에 고정되는 증속체인기어; 상기 제1샤프트 타단부에 설치되는 증속원동기어, 상기 증속원동기어에 연동되며 제2샤프트 일단부에 고정설치되는 증속출력기어 및 상기 제2샤프트 타단부에서 일측으로 돌출설치되는 회전대를 포함하고, 상기 1샤프트 대비 제2샤프트의 회전비가 증속되도록 구성되는 증속부; 무게추로 이루어지며 제3샤프트 일단부에 고정되고 무게추) 일측에 상기 회전대가 삽지되는 플라이휠, 상기 제3샤프트 타단부에 설치되는 감속원동기어 및 상기 감속원동기어에 연동되며 제4샤프트 일단부에 고정설치되는 감속출력기어를 포함하고 상기 제3샤프트 대비 제4샤프트의 회전비가 감속되도록 구성되는 감속부; 상기 제4샤프트의 타단부에 고정되며 후륜축 체인기어와 제2체인을 통하여 연결되는 감속체인기어; 및 상기 증속부와 감속부가 설치 수용되는 케이싱;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.According to the present invention for realizing this, in a bicycle in which a propulsion force is generated by interlocking a rear axle chain gear to a pedal axle chain gear through a chain, a speed reducer is installed between the pedal axle chain gear and the rear axle chain gear. The short-term gearbox is connected to the pedal shaft chain gear via a first chain and is provided with an gearbox gear fixed to one end of the first shaft; It includes a speed increase gear which is installed on the other end of the first shaft, a speed increase output gear which is interlocked with the speed increase gear and fixed to one end of the second shaft, and a swivel protruding to one side from the other end of the second shaft, An acceleration unit configured to increase the rotation ratio of the second shaft to the first shaft; Flywheel made of a weight and fixed to one end of the third shaft and the rotating shaft is inserted on one side of the third shaft, interlocked with the reduction gear and the reduction gear is installed on the other end of the third shaft and one end of the fourth shaft A deceleration unit including a deceleration output gear fixed to and configured to reduce the rotation ratio of the fourth shaft to the third shaft; A reduction gear chain fixed to the other end of the fourth shaft and connected to the rear wheel shaft chain gear and the second chain; And a casing in which the speed increase unit and the reduction unit are installed and accommodated.
Description
본 발명은 페달축 체인기어로부터 후륜축 체인기어로 전달되는 동력이 무게추 플라이휠을 구비한 증감속기를 통하여 전달되는 것으로서 에너지 저장능력을 가지는 무게추의 회전관성을 이용하여 장거리 주행 및 오르막길 주행도 용이하도록 하는 자전거에 관한 것이다.According to the present invention, power transmitted from the pedal shaft chain gear to the rear axle chain gear is transmitted through a speed reducer having a weight flywheel. It's about a bike that lets you do it.
일반적으로 사용되고 있는 자전거(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 전후방향으로 설치되는 전륜(113), 후륜(150) 및 페달(116)이 구비되고, 상기 페달(116)의 답력을 후륜(150)에 전달하는 동력전달수단으로서, 상기 후륜(150)과 상기 페달축(121)에 각각 설치되는 체인기어(152)(193), 상기 각각 설치된 체인기어 사이를 연결하는 체인(195)이 구비되며, 상기 구성요소들을 지지하기 위한 프레임과 이 프레임에 설치되는 안장 및 핸들을 포함하여 이루어진다.
이와 같은 자전거의 작동구조는 좌우 페달(116)에 의하여 회동되는 페달축의 체인기어(193)와 후륜축에 설치된 체인기어(152)가 체인(195)에 의하여 연동되고, 페달(116)에 답력이 가해지면 페달축 체인기어(193)가 회동되어 추진력이 발생되는 구조이다.The operation structure of the bicycle is such that the
그러나, 상기 종래 기술은 페달축 1회전 당 후륜축을 2회전시키도록 형성됨으로써 평지에서는 어려움 없이 속도를 유지시켜 주지만 경사진 오르막길에서는 페달 구름에 저항 및 부하가 크게 발생되어 힘이 많이 들고 장거리 주행을 어렵게 하는 문제점이 있었다.However, the prior art is formed to rotate the rear wheel shaft per two revolutions of the pedal shaft to maintain the speed without difficulty on the flat, but on the inclined uphill, the pedal cloud generates a lot of resistance and load, making it difficult to drive long distances There was a problem.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은 페달축 체인기어로부터 후륜축 체인기어로 전달되는 동력이 무게추 플라이휠을 구비한 증감속기를 통하여 전달되는 것으로서 에너지 저장능력을 가지는 무게추의 회전관성을 이용하여 장거리 주행 및 오르막길 주행도 용이하도록 하는 자전거를 제공함에 있다.An object of the present invention is to transmit the power transmitted from the pedal shaft chain gear to the rear axle chain gear through a speed reducer having a weight flywheel, using a rotational inertia of the weight having energy storage capability to drive long distances and uphill roads. The invention also provides a bicycle to facilitate.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 자전거는Bicycle according to the present invention to achieve the above object is
후륜축 체인기어가 체인을 통하여 페달축 체인기어에 연동되어 추진력이 발생되는 자전거에 있어서,In a bicycle in which the rear axle chain gear is linked to the pedal shaft chain gear through a chain, a driving force is generated.
상기 페달축 체인기어와 후륜축 체인기어 사이에 증감속기가 설치되며,A speed reducer is installed between the pedal shaft chain gear and the rear wheel chain gear.
상기 증감속기는The speed reducer is
페달축 체인기어에 제1체인을 통하여 연결되며 제1샤프트 일단부에 고정되는 증속체인기어;An acceleration chain gear connected to the pedal shaft chain gear via a first chain and fixed to one end of the first shaft;
상기 제1샤프트 타단부에 설치되는 증속원동기어, 상기 증속원동기어에 연동되며 제2샤프트 일단부에 고정설치되는 증속출력기어 및 상기 제2샤프트 타단부에서 일측으로 돌출설치되는 회전대를 포함하고, 상기 1샤프트 대비 제2샤프트의 회전비가 증속되도록 구성되는 증속부;It includes a speed increase gear which is installed on the other end of the first shaft, a speed increase output gear which is interlocked with the speed increase gear and fixed to one end of the second shaft, and a swivel protruding to one side from the other end of the second shaft, An acceleration unit configured to increase the rotation ratio of the second shaft to the first shaft;
무게추로 이루어지며 제3샤프트 일단부에 고정되고 무게추) 일측에 상기 회전대가 삽지되는 플라이휠, 상기 제3샤프트 타단부에 설치되는 감속원동기어 및 상기 감속원동기어에 연동되며 제4샤프트 일단부에 고정설치되는 감속출력기어를 포함하고 상기 제3샤프트 대비 제4샤프트의 회전비가 감속되도록 구성되는 감속부;Flywheel made of a weight and fixed to one end of the third shaft and the rotating shaft is inserted on one side of the third shaft, interlocked with the reduction gear and the reduction gear is installed on the other end of the third shaft and one end of the fourth shaft A deceleration unit including a deceleration output gear fixed to and configured to reduce the rotation ratio of the fourth shaft to the third shaft;
상기 제4샤프트의 타단부에 고정되며 후륜축 체인기어와 제2체인을 통하여 연결되는 감속체인기어; 및A reduction gear chain fixed to the other end of the fourth shaft and connected to the rear wheel shaft chain gear and the second chain; And
상기 증속부와 감속부가 설치 수용되는 케이싱;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a casing in which the speed increasing unit and the speed reduction unit are installed and accommodated.
상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 자전거는 페달축 체인기어로부터 후륜축 체인기어로 전달되는 동력이 무게추 플라이휠을 구비한 증감속기를 통하여 전달되는 것으로서 에너지 저장능력을 가지는 무게추의 회전관성을 이용하여 장거리 주행 및 오르막길 주행이 현저히 용이한 뛰어난 효과가 있다.Bicycle according to the present invention having the above configuration is that the power transmitted from the pedal shaft chain gear to the rear axle chain gear is transmitted through a speed reducer having a weight flywheel using the rotational inertia of the weight having an energy storage capacity There is an outstanding effect that long distance driving and uphill driving are remarkably easy.
이하, 본 발명의 자전거에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the bicycle of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 증감속 기의 내부 평면도, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도, 도 5는 도 3의 C-C선 단면도이다.2 is a configuration diagram of an embodiment according to the present invention, FIG. 3 is an internal plan view of the speed reducer according to the present invention, FIG. 4 is a sectional view taken along the line B-B of FIG. 3, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line C-C of FIG.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 자전거(1)는 후륜축 체인기어(21)가 체인을 통하여 페달축 체인기어(11)에 연동되어 추진력이 발생되는 자전거에 있어서, 상기 페달축 체인기어(11)와 후륜축 체인기어(21) 사이에 증감속기(A)가 설치되는 것이다.As shown in Figures 2 to 5, the
상기 증감속기(A)는 페달축 체인기어(11)에 제1체인(15)을 통하여 연결되며 제1샤프트(33) 일단부에 고정되는 증속체인기어(13), 증속부(30), 감속부(40) 상기 제4샤프트(44)의 타단부에 고정되며 후륜축 체인기어(21)와 제2체인(25)을 통하여 연결되는 감속체인기어(23), 상기 제1샤프트(33) 타단부에 설치되는 증속원동기어(31), 상기 증속원동기어(31)에 연동되며 제2샤프트(34) 일단부에 고정설치되는 증속출력기어(32) 및 상기 제2샤프트(34) 타단부에서 일측으로 돌출설치되는 회전대(37)를 포함하고, 상기 제1샤프트(33) 대비 제2샤프트(34)의 회전비가 증속되도록 구성되는 증속부(30), 무게추(471)로 이루어지며 제3샤프트(43) 일단부에 고정되고 무게추(471) 일측에 상기 회전대(37)가 삽지되는 플라이휠(47), 상기 제3샤프트(43) 타단부에 설치되는 감속원동기어(41) 및 상기 감속원동기어(41)에 연동되며 제4샤프트(44) 일단부에 고정설치되는 감속출력기어(42)를 포함하고 상기 제3샤프트(43) 대비 제4샤프트(44)의 회전비가 감속되도록 구성되는 감속부(40), 상기 제4샤프트(44)의 타단부에 고정되며 후륜축 체인기어(21)와 제2체인(25)을 통하여 연결되는 감속체인기어(23), 상기 증속부(30) 및 감속부(40)가 설치 수용되는 케이싱(60)을 포함하여 구성된다.The speed reducer (A) is connected to the pedal
여기서, 상기 증감속기(A)는 상기 증속부(30)의 증속원동기어(31)와 증속출력기어(32) 사이에 증속연결수단(35)이 하나 이상 설치되고, 상기 증속연결수단(35)은 상기 증속원동기어(31)에 피동되며 증속원동기어 대비 잇수가 1/2 이하로 형성되고 제5샤프트(355) 일단부에 고정설치되는 제1기어(351), 상기 제5샤프트(355) 타단부에 고정설치되며 상기 제1기어(351) 대비 잇수가 2배 이상으로 형성되고 상기 증속출력기어(32)에 치합되는 제2기어(352)로 형성되며, 상기 증속출력기어(32)는 제2기어(352) 대비 잇수가 1/2 이하로 형성됨이 바람직하다.Here, the speed reducer (A) is provided with at least one speed increasing connection means 35 between the speed increase
또한, 상기 감속부(40)의 감속원동기어(41)와 감속출력기어(42) 사이에 감속연결수단(45)이 하나 이상 설치되며, 상기 감속연결수단(45)은 상기 감속원동기어(41)에 피동되며 감속원동기어 대비 잇수가 2배 이상으로 형성되고 제6샤프트(456) 일단부에 고정설치되는 제3기어(453), 상기 제6샤프트(456) 타단부에 고정설치되며 상기 제3기어(453) 대비 잇수가 2배 이상으로 형성되고 상기 감속출력기어(42)에 치합되는 제4기어(454)로 이루어지고, 상기 감속출력기어(42)는 제4기어(454) 대비 잇수가 2배 이상으로 형성됨이 바람직하다.In addition, at least one deceleration connecting means 45 is installed between the
또한, 상기 증감속기(A)는 증속부(30)의 증속비와 감속부(40)의 감속비가 동일하게 형성되어 입력축인 상기 제1샤프트(33)와 출력축인 제4샤프트(44)의 회전비가 동일하게 이루어짐이 바람직하다.In addition, the reduction gear (A) is the same as the speed ratio of the speed increase
예컨대, 상기 증속부(30)의 제1샤프트(33):제2샤프트(34)의 회전비가 1:20으로 되고, 상기 감속부(40)의 제3샤프트(43):제4샤프트(44)의 회전비가 20:1로 이루어지는 것이다.For example, the rotation ratio of the first shaft 33: the
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 개략적인 기어배치도이다. 본 발명에 따른 일 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 페달축 체인기어(11):증속체인기어(13)의 잇수비는 2:1로 되고, 상기 증속체인기어(13) 대비 감속체인기어(23)의 잇수가 적게 형성되며, 상기 감속체인기어(23):후륜축 체인기어(21)의 잇수비는 1:1로 이루어짐이 바람직하다.6 is a schematic gear arrangement diagram of an embodiment according to the present invention. As an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the tooth ratio of the pedal shaft chain gear 11: the
이때, 각 기어의 바람직한 잇수는 페달축 체인기어(11)-52, 증속체인기어(13)-26, 감속체인기어(23)-19, 후륜축 체인기어(21)-19이다.At this time, the preferred number of teeth of each gear is a pedal shaft chain gear (11) -52, an acceleration chain gear (13) -26, a deceleration chain gear (23) -19, a rear wheel shaft chain gear (21) -19.
따라서, 페달축 체인기어 1회전에 후륜이 2회전하게 된다.Therefore, the rear wheel rotates twice in one rotation of the pedal shaft chain gear.
또한, 상기 플라이휠(47)은 무게추(471)에 상기 회전대(37)가 삽입되는 걸림홈(473)이 방사상으로 복수 형성된다.In addition, the
또한, 상기 케이싱(60)은 내부에 증속부(30)를 위한 증속챔버(651)와 감속부(40)를 위한 감속챔버(652)가 구획형성됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
상기 증속체인기어(13)는 일방향 기어(일명 푸리기어)로 되고 플라이휠의 둘레에 구비되는 무게추는 4 ~ 5㎏, 플라이휠의 지름은 25㎝ 내외가 바람직하다.The speed
상기 증감속기(A)는 안장(71) 하방의 프레임(70)에 배치됨이 바람직하다. The speed reducer A is preferably disposed in the
도면 중 미설명 부호 '10'은 페달, '20'은 후륜이다.In the drawings,
이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 자전거(1)의 작용상태를 살펴본다.Looking at the operation state of the
본 발명은 페달축 체인기어(11)와 후륜축 체인기어(21)가 증속부(30)와 무게추 플라이휠(47)을 구비한 감속부(40)로 이루어진 증감속기(A)를 통하여 연결되는 것으로서 플라이휠(47)의 무게추 회전관성을 추진력으로 이용하는 것이다.According to the present invention, the pedal
상기 증감속기(A)는 증속부(30)의 증속비와 감속부(40)의 감속비가 동일하게 형성되어 입력축인 제1샤프트(33)의 회전비와 출력축인 제4샤프트(44)의 회전비가 동일하고, 제4샤프트(44)의 회전비와 후륜축의 회전비가 동일하게 이루어지므로 결국 페달축 체인기어(11) 1회전당 후륜축 체인기어(21)가 2회전되는 회전비는 종래기술과 동일하다.The speed reducer A has the same speed ratio as that of the speed increaser 30 and the speed reduction ratio of the speed reducer 40, so that the rotation ratio of the
본 발명은 여기에서 감속부(40)에 구비된 플라이휠(47)이 중량체 무게추(471)로 되어 높은 회전관성을 가지므로 무게추(471) 자중이 외방으로 분산되면서 제3샤프트(43)로 회전력이 집중된다.According to the present invention, since the
또한, 이와 같은 무게추 플라이휠(47)에 회전압력을 가하는 증속부의 회전대(37)가 플라이휠(47)이 장착된 제3샤프트(43)가 아닌 무게추(471)로 이루어진 가장자리 일측을 밀어 회전시키므로 페달축 체인기어(11)를 회전시키는 동작이 보다 용이하게 이루어지며 무게추(471)에서 발생되는 회전관성은 회전을 지속시키는 에너지 저장능력을 가지므로 주행이 보다 용이하게 이루어지는 것이다.In addition, since the
다시 말하면 무게추(471)를 구비한 플라이휠(47)이 구비됨으로써 가속이 용이하고 가속으로 인한 무게추의 회전관성으로 증속부(30)의 회전대(37)를 동작시키는 힘이 적게 들어 페달축 체인기어(11) 1회전당 후륜축 체인기어(21) 2회전이 보다 용이하게 이루어지며, 더욱이 감속체인기어(23) 대비 후륜축 체인기어(21)의 회전비가 1:1로 되어 페달축 체인기어(11)가 받는 저항이 상대적으로 감소되고 페달축 체인기어(11)에 가해지는 에너지 효율을 증대시킨다.In other words, since the
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. Here, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 일반적인 자전거의 구성도1 is a block diagram of a typical bicycle
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성도2 is a block diagram of an embodiment according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 증감속기의 내부 평면도3 is an internal plan view of the speed reducer according to the present invention;
도 4는 도 3의 B-B선 단면도4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 5는 도 3의 C-C선 단면도5 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 개략적인 기어배치도6 is a schematic gear arrangement diagram of one embodiment according to the present invention;
도 7은 본 발명 설명을 위한 대비구조의 도면7 is a diagram of contrast structure for explaining the present invention;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1: 본 발명의 자전거 A: 증감속기1: Bicycle A of the Invention: Gear Reducer
10: 페달 11: 페달측 체인기어 13: 증속체인기어10: Pedal 11: Pedal-side chain gear 13: Speeding chain gear
15: 제1체인 20: 후륜 21: 후륜축 체인기어15: first chain 20: rear wheel 21: rear axle chain gear
23: 감속체인기어 25: 제2체인 30: 증속부23: deceleration chain gear 25: second chain 30: speed increase
31: 증속원동기어 32: 증속출력기어 33: 제1샤프트31: speed increase gear 32: speed increase gear 33: first shaft
34: 제2샤프트 35: 증속연결수단 351: 제1기어34: second shaft 35: speed increasing connecting means 351: first gear
352: 제2기어 355: 제5샤프트 37: 회전대352: second gear 355: fifth shaft 37: swivel
40: 감속부 41: 감속원동기어 42: 감속출력기어40: reduction gear 41: reduction gear gear 42: reduction gear
43: 제3샤프트 44: 제4샤프트 45: 감속연결수단43: third shaft 44: fourth shaft 45: deceleration connection means
453: 제3기어 454: 제4기어 456: 제6샤프트453: third gear 454: fourth gear 456: sixth shaft
47: 플라이휠 471: 무게추 60: 케이싱47: flywheel 471: weight 60: casing
651: 증속챔버 652: 감속챔버651: speed increasing chamber 652: deceleration chamber
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