KR101027464B1 - 레일바이크의 휠 구동 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좌, 우측 휠의 휠축이 분리되어 있어 좌, 우측 휠의 회전속도를 다르게 할 수 있는 레일바이크의 휠 구동 구조에 관한 것으로, 바닥프레임과 바닥프레임의 상측에 마련되는 좌, 우측 페달부를 포함하는 레일바이크의 휠을 구동하기 위한 구동 구조에 있어서, 바닥프레임 전, 후방의 상측 또는 하측 중 어느 일측에서 회전 가능하게 장착되는 전, 후방 휠축; 및 전, 후방 휠축의 바깥쪽 단부에 결합되어 전, 후방 휠축의 회전에 따라 함께 회전하는 전, 후방 휠;을 포함하되, 전, 후방 휠축 중 어느 하나는 회전축 방향이 일치하는 좌, 우측 휠축으로 이루어지며, 좌, 우측 휠축의 사이에는 좌, 우측 휠축과 연결되면서 상기 좌, 우측 휠축의 회전속도에 차이가 발생하는 것을 허용하는 차동부가 구비되고, 좌, 우측 휠축은 좌, 우측 페달부와 각각 연결되어 페달부의 회전 구동에 따라 회전하는 것을 특징으로 한다.

Description

레일바이크의 휠 구동 구조{DRIVING STRUCTURE OF WHEEL FOR RAILBIKE}

본 발명은 레일바이크의 휠 구동 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좌, 우측 휠의 휠축이 분리되어 있어 좌, 우측 휠의 회전속도를 다르게 할 수 있는 레일바이크의 휠 구동 구조에 관한 것이다.

레일바이크(Railbike)는 철도 레일 위에서 페달을 밟아 레일 위를 움직이는 탈것의 하나를 말한다.

최근 지방자치단체들이 그 지방으로의 관광객 유치를 위하여 그 지역에서 더 이상 철도 선로로 사용되지 않는 폐선로를 활용하여 레일바이크를 관관용으로 운영하는 예가 늘고 있다.

여기서 나아가 최근에는 폐선로를 활용하던 것과 다른 방안으로 지면에 지주를 설치하고 이 지주 위를 연결하는 일정 고도(高度)를 갖는 레일을 설치하여 지상으로 높이 위치한 레일 위에서 운행하는 이른바 스카이바이크(Skybike) 운행 계획이 추진되기도 한다. 이러한 스카이바이크도 레일바이크의 일종이라 할 수 있다.

이와 같이 관광용으로 활용되는 종래 레일바이크는 바닥프레임 상에 사람이 탑승하여 착석할 수 있는 좌석부와, 좌석부에 착석한 상태로 발을 굴러 회전시킬 수 있는 페달부가 마련되어 있다.

그리고, 바닥프레임의 상측이나 하측에 회전가능하도록 장착되는 휠축이 마련되며, 이 휠축의 양단에 레일 위를 구르게 되는 휠이 결합된다.

레일바이크의 휠 구동 구조를 보면, 착석자가 페달부를 회전 구동함에 따라 이 페달부와 연결된 휠축이 회전하게 되며, 휠축의 양단에 결합된 휠이 함께 회전함으로써 레일바이크가 전방으로 진행하게 되는 구조로 이루어진다.

이러한 종래 레일바이크의 휠 구동 구조는 좌우 양측의 휠이 결합된 휠축이 하나의 축으로 이루어짐에 따라 페달부의 회전 구동시 양측 휠의 회전속도가 동일하다.

이 때문에 레일이 커브(curve)를 형성하는 구간에서는 레일에 대하여 안쪽 휠이 바깥쪽 휠에 비해 더 큰 마찰이 발생하게 되고, 이로 인해 페달부를 구동하는 착석자가 페달부의 구동에 더 큰 힘을 들이게 되는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 레일과 휠 간 마찰로 인해 소음이 크게 발생하기도 하며, 휠이 레일 위에서 미끄러지거나 덜컹거리게 됨으로써 레일바이크의 승차감이 현저히 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 종래 레일바이크의 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 좌우 양측의 휠이 회전에 있어 상호 구속되지 않고 회전속도를 달리할 수 있게 함으로써 커브 구간에서도 미끄러짐이 없이 부드럽게 진행할 수 있는 레일바이크의 휠 구동 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 레이바이크의 휠 구동 구조는, 바닥프레임과 바닥프레임의 상측에 마련되는 좌, 우측 페달부를 포함하는 레일바이크의 휠을 구동하기 위한 구동 구조에 있어서, 바닥프레임 전, 후방의 상측 또는 하측 중 어느 일측에서 회전 가능하게 장착되는 전, 후방 휠축; 및 전, 후방 휠축의 바깥쪽 단부에 결합되어 전, 후방 휠축의 회전에 따라 함께 회전하는 전, 후방 휠;을 포함하되, 전, 후방 휠축 중 어느 하나는 회전축 방향이 일치하는 좌, 우측 휠축으로 이루어지며, 좌, 우측 휠축의 사이에는 좌, 우측 휠축과 연결되면서 상기 좌, 우측 휠축의 회전속도에 차이가 발생하는 것을 허용하는 차동부가 구비되고, 좌, 우측 휠축은 좌, 우측 페달부와 각각 연결되어 페달부의 회전 구동에 따라 회전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 차동부에 의해 좌, 우측 휠축마다 회전속도가 다를 수 있게 되어 레일의 커브 구간에서 레일바이크의 미끄럼이나 소음 발생이 방지되고, 페달부의 회전 구동에 더 큰 힘을 덜여야 했던 문제가 해소되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일바이크 휠 구동 구조를 갖는 레일바이크의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 레일바이크의 저면 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 레일바이크의 저면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 차동부를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 레일바이크의 휠 구동 구조에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레일바이크의 휠 구동 구조를 갖는 레일바이크(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥프레임(100)과 좌석부(200)와 페달부(300)를 포함한다.

바닥프레임(100)은 일 예로 도시된 바와 같이 다수의 프레임(101)이 격자 등으로 연결된 구조로 이루어질 수 있고, 바닥프레임(100)의 상측에는 사람이 딛을 수 있게 평판의 플레이트(102)가 형성될 수 있다.

이때, 플레이트(102)는 우천시 빗물이 빠져나갈 수 있게, 그리고 운행시 바람이 상하방향으로 유통되게 하여 바람의 저항을 덜 받게 다수의 펀칭홀(103)이 형성될 수 있다.

바닥프레임(100)의 상측에는 사람이 착석할 수 있는 좌석부(200)가 마련된다. 좌석부(200)는 착석자의 수에 맞춰 형성될 수 있으며, 도시된 예에서는 4인용으로서 4개의 좌석부(200)가 마련된 예가 제시되고 있다.

좌석부(200)의 전방이 되는 바닥프레임(100)의 상측 좌, 우측에는 좌, 우측 좌석부(200)의 착석자가 각각 발을 이용하여 회전 구동시킬 수 있는 좌, 우측 페달부(300)가 마련된다.

이 좌, 우측 페달부(300)는 후술할 휠축(400)과 연결되어 회전 구동에 따라 휠축(400)을 회전시킴으로써 휠축(400)에 결합된 휠(420)을 회전시키게 되고, 휠(420)의 회전에 따라 휠(420)이 놓이는 레일 상에서 레일바이크(1)가 진행하게 된다.

그리고, 바닥프레임(100)의 상측에는 착석자가 잡고서 신체의 균형을 잡을 수 있도록 하는 파지프레임(110)이 좌석부(200)의 주변에서 설치될 수 있다.

본 실시예의 레일바이크의 휠 구동 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 페달부(300)와 연결되는 휠축(400)과, 휠축(400)에 결합되는 휠(420) 및 휠축(400)에 구비되는 차동부(800)를 포함하여 이루어진다.

본 실시예의 휠축(400)은 바닥프레임(100)의 상측 또는 하측 중 어느 일측에서 회전 가능하게 장착된다. 구체적으로 도시된 예에서는 바닥프레임(100)의 하측에 장착된 예가 제시되고 있다.

휠축(400)은 바닥프레임(100)의 전, 후방에서 각각 장착되며, 전, 후방 휠축(400)의 바깥쪽 단부에는 휠(420)이 결합된다.

전, 후방 휠축(400) 중 어느 하나는 회전축 방향이 서로 일치하는 좌, 우측 휠축으로 이루어질 수 있으며, 좌, 우측 휠축의 사이에는 좌, 우측 휠축의 회전속도에 차이가 발생하는 것을 허용하는 차동(差動, differential motion)부(800)가 구비될 수 있다.

또는 더욱 바람직하게 전, 후방 휠축(400) 각각이 좌, 우측 휠축으로 이루어질 수 있고, 이 전, 후방의 좌, 우측 휠축 사이에 상술한 차동부(800)가 구비될 수 있다.

전, 후방 휠축(400) 중 어느 하나만이 좌, 우측 휠축으로 이루어지면서 여기에 차동부(800)가 구비되는 경우 전, 후방 휠축(400) 모두가 하나의 축으로만 이루어지는 경우보다 커브 구간에서 레일바이크(1)가 더 부드럽게 진행하는 이점이 있다.

다만, 좌, 우측 휠축으로 이루어지지 않고 하나의 휠축으로 이루어지는 다른 하나의 휠축(400)에 있어서는 레일바이크(1)가 커브 구간을 진행할 때 좌, 우측 휠(420)에 마찰력 차이가 발생할 수 있기 때문에 더욱 바람직하게는 전, 후방 휠축(400) 모두가 좌, 우측 휠축으로 이루어지면서 전, 후방 좌, 우측 휠축 사이에 모두 차동부(800)가 구비될 필요가 있다.

도시된 예에서는 전방 휠축(400)이 바닥프레임(100)의 좌, 우측에서 서로 분리된 상태로 장착되는 전방 좌, 우측 휠축(401,402)으로, 그리고 후방 휠축(400)이 바닥프레임(100)의 좌, 우측에서 서로 분리된 상태로 장착되는 후방 좌, 우측 휠축(403,404)으로 이루어지는 예가 제시되고 있다.

그리고, 전방 좌, 우측 휠축(401,402) 사이에, 그리고 후방 좌, 우측 휠축(403,404) 사이에 각각 차동부(800)가 구비된 예가 도시되어 있다.

차동부(800)는 그 구체적인 일 예로, 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이 사이드 기어(810), 피니언(820), 샤프트(830) 및 본체(840)를 포함하여 이루어지는 예가 제시될 수 있다.

사이드 기어(side gear)(810)는 좌, 우측 휠축(401,402,403,404)의 안쪽 단부에 형성되어 마주보도록 배치된다. 그리고 휠축(400)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다.

피니언(pinion)(820)은 도시된 바와 같이 좌, 우측 사이드 기어(810) 사이이면서 상, 하측에서 대향하도록 배치되며 피니언(820)의 좌우 양측이 사이드 기어(810)에 치합되면서 연결된다. 그리고 피니언(820)의 회전축 방향은 휠축(400)의 회전축 방향에 대하여 직각을 이룬다.

샤프트(shaft)(830)는 피니언(820)의 일측에서 연장형성되는 것으로, 피니언(820)의 회전축 방향을 따라 형성되는 것이다.

본체(840)는 도 4a에 도시된 바와 같이 좌, 우측 휠축 중 어느 하나(401,403 또는 402,404)가 관통하되, 이 관통하는 휠축(400)에 회전 가능하게 장착된다. 그리고, 본체(840)의 일측과 타측에는 결합편(841)이 형성되며, 이 결합편(841)에는 샤프트(830)가 회전가능하게 결합된다.

본체(840)가 휠축(400)에 회전 가능하게 장착되는 구체적인 구조의 일 예로는 도시된 바와 같이, 본체(840)에 휠축(400)이 관통하는 관통홀(842)이 형성되고 관통홀(842)의 내주면과 관통홀(842)을 관통하는 휠축(400)의 외주면 사이에 볼(ball)이나 롤러(roller)가 포함되는 베어링(843)이 개재되는 구조의 예가 제시될 수 있다.

이와 같이 이루어지는 차동부(800)에 의하면, 레일의 직선 구간에서 좌우 양측 휠(420)이 같은 회전수를 갖는 경우에 좌, 우측 사이드 기어(810)에 치합된 피니언(820)은 자전하지 못하고 공전하게 되면서 본체(840)가 휠축(400)가 동일한 회전 방향으로 회전하게 된다.

그러다가 레일의 커브 구간에서 좌, 우측 휠(420) 간 회전수에 차이가 발생하는 경우에, 다시 말해 바깥쪽 레일에 근접하는 휠축(400)에 대하여 착석자가 페달부(300)를 더 많이 회전시킴으로써 바깥쪽 휠축(400)이 안쪽 휠축(400) 보다 회전속도가 더 빠른 경우에, 양측 휠축(400) 간 회전속도의 차이만큼 본체(840)의 공전 속도가 떨어지는 대신 피니언(820)이 사이드 기어(810)에 치합된 상태로 자전을 하게 된다.

따라서, 좌, 우측 휠축(400)을 회전시키기 위해 페달부(300)를 회전 구동하는 착석자는 커브 구간에서 각자가 맡은 휠축(400)에 대하여 다른 휠축(400)의 회전속도에 구속됨이 없이 필요한 회전속도를 낼 수 있게 된다.

즉, 좌, 우측 좌석부(200)의 착석자 각자는 구동하는 페달부(300)에 대해 회전속도를 다르게 하여 회전시키더라도, 상술한 차동부(800)의 구조적인 특징에 의해 좌, 우측 휠축(400)의 회전속도에 차이가 발생하는 것이 허용되는 것이다.

한편, 본체(840)는 도 4a에 도시된 예에서 어느 하나의 휠축(400)에 대해 회전 가능하게 장착되고 있지만, 이와 달리 도 4b에 도시된 바와 같이 좌, 우측 휠축(400) 모두에 회전 가능하게 장착될 수도 있다. 이 경우 상술한 관통홀(842)은 본체(840)의 좌우 양측에서 형성된다.

그리고, 도 2 및 도 3에서는 상술한 구체적인 차동부(800)의 구조에 케이스(850)가 더 포함된 예가 도시되어 있다. 케이스(850)는 상술한 사이드 기어(810), 피니언(820), 샤프트(830) 및 본체(840)가 외부로 노출되지 않도록 덮으면서 바닥프레임(100)에 고정된다.

휠축(400)은 페달부(300)와 연결되는데, 연결구조의 일 예로서 페달부(300)가 바닥프레임(100)의 상측 좌, 우측에서 단 2개만이 마련되는 좌, 우측 페달부(300)로 이루어지고 이 좌, 우측 페달부(300)가 전방 좌, 우측 휠축(401,402)과 연결되거나 또는 후방 좌, 우측 휠축(403,404)과 연결되는 구조의 예가 제시될 수 있다.

구체적으로 좌측 페달부(300)는 좌측 휠축(401 또는 403)과, 그리고 우측 페달부(300)는 좌측 페달부(300)가 연결된 좌측 휠축(401 또는 403)의 우측에 위치하는 우측 휠축(402 또는 404)과 연결될 수 있다.

이와 같이 좌, 우측 페달부(300)와 연결된 좌, 우측 휠축(401,402 또는 403,404)이 좌, 우측 페달부(300)의 회전 구동에 따라 함께 회전하면서 좌, 우측 휠축(401,402 또는 403,404)에 결합된 휠(420)이 함께 회전하게 된다.

이때, 차동부(800)가 좌, 우측 휠축(401,402 또는 403,404)의 회전속도에 차이가 발생하는 것을 허용하는 기능을 수행함으로써 레일바이크(1)가 커브 구간을 지날 때 양쪽 휠(420)이 필요한 만큼 차이를 가지면서 회전속도를 낼 수 있게 되어 레일과 휠(420) 사이의 마찰력 발생이 최소화될 수 있다.

한편, 좌, 우측 페달부(300)와 연결되지 않은 다른 하나의 좌, 우측 휠축(403,404 또는 401,402)에 결합된 휠(420)은 어느 하나의 좌, 우측 휠축(401,402 또는 403,404)에 결합된 휠(420)이 회전하여 레일 위를 진행함에 따라 레일과의 마찰에 의해 함께 회전하면서 레일 위를 진행하게 된다.

이 다른 하나의 좌, 우측 휠축(403,404 또는 401,402) 또한 차동부(800)에 의해 회전속도에 차이가 발생하는 것이 허용된다.

페달부(300)는 위의 설명처럼 바닥프레임(100)의 좌측 및 우측에서 마련되는 단 2개의 페달부(300)로 이루어지는 것이 아니라, 바닥프레임(100) 상측의 전방 및 후방에서 각각 마련되는 좌, 우측 페달부(300)로서 전부 4개의 페달부(300)로 이루어질 수도 있다.

이 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 좌석부(200)가 바닥프레임(100)의 상측 전방 및 후방에서 좌, 우측에 각각 마련되는 4개의 좌석부(200)로 이루어질 수 있고, 상술한 4개의 페달부(300)는 이 좌석부(200)에 착석한 사람 각각이 회전 구동할 수 있도록 좌석부(200)의 전방이 되는 바닥프레임(100)의 상측에서 하나씩 마련될 수 있다.

이와 같이 전방 좌, 우측 페달부(300)와 후방 좌, 우측 페달부(300)가 마련되는 경우에는 전방 좌, 우측 페달부(300)는 전방 좌, 우측 휠축(401,402)과, 그리고 후방 좌, 우측 페달부(300)는 후방 좌, 우측 휠축(403,404)과 각각 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 레일바이크의 휠 구동 구조는 좌측 휠축(401,403)과 우측 휠축(402,404) 사이에 차동부(800)가 구비됨으로서 좌, 우측 휠축(401,402,403,404)의 회전속도가 서로 차이가 나는 것이 허용된다.

따라서, 커브 구간에서 좌, 우측 휠축(401,402,403,404)이 필요한 서로 다른 회전속도를 가질 수 있게 되어 휠(420)의 레일에 대한 마찰이 최소화되고 소음이 발생하지 않게 되며 마찰에 따른 휠(420)의 마모나 승차감이 떨어지는 문제가 발생하지 않는다. 레일바이크(1)가 부드럽게 커브 구간을 지날 수 있는 것이다.

한편, 페달부(300)는 구체적으로 지지프레임(310), 크랭크축(320), 크랭크암(330), 페달(340), 구동스프라켓(350)을 포함하여 이루어질 수 있다.

더욱 구체적으로, 지지프레임(310)은 바닥프레임(100)의 상측에 고정되는 것으로 크랭크축(320)이 회전가능하게 결합된다. 지지프레임(310)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있되 도시된 바와 같이 구동스프라켓(350) 및 이 구동스프라켓(350)에 연결되는 체인(11)이 외부로 노출되지 않도록 커버 역할을 겸하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

그리고 지지프레임(310)은 착석자가 페달(340)에 발을 놓아 회전할 때 편안한 자세가 될 수 있도록 바닥프레임(100)의 상측 위의 적당한 높이에서 크랭크축(320)이 결합될 수 있게 하는 형상을 갖는다.

크랭크축(320)은 지지프레임(310)에 회전 가능하게 결합된다. 크랭크축(320)의 양단에는 크랭크암(330)이 결합되며, 크랭크암(330)의 단부에는 페달(340)이 결합된다. 그리고 크랭크축(320)에는 구동스프라켓(350)이 고정되어 크랭크축(320)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다.

한편, 이러한 페달부(300)와 연결되는 휠축(401,402,403,404)에는 종동스프라켓(410)이 고정된다. 그리고 구동스프라켓(350)과 종동스프라켓(410)은 도시되어 있지는 않지만 체인에 의해 서로 직접 연결됨으로써 페달부(300)와 휠축(401,402,403,404)이 서로 연결될 수 있다.

또는 구동스프라켓(350)과 종동스프라켓(410)이 직접 연결되는 것이 아니라, 다음과 같은 구조로 연결될 수도 있다. 즉, 바닥프레임(100)의 상측 또는 하측 중 어느 일측에 연결축(500)이 회전 가능하게 장착되고, 이 연결축(500)에 제1연결스프라켓(510)과 제2연결스프라켓(520)이 고정된다. 도시된 예에서는 바닥프레임(100)의 하측에 연결축(500)이 장착되고 있다.

그리고, 제1연결스프라켓(510)은 구동스프라켓(350)과, 제2연결스프라켓(520)은 종동스프라켓(410)과 각각 체인(11,12)에 의해 연결된다. 이와 같이 연결됨으로써 페달부(300)와 휠축(401,402,403,404)이 서로 연결되는 구조로 이루어질 수도 있는 것이다.

이와 같이 연결축(500)을 이용하여 휠축(400)과 페달부(300)를 서로 연결하는 구조에 의하면, 페달부(300)의 직하방에 연결축(500)을 배치하고 연결축(500)과 평행하게 연결축(500)의 전방이나 후방에 휠축(400)을 배치할 수 있기 때문에 좌, 우측 휠(420) 간 폭이 제한된 상황에서도 페달부(300)와 중첩되지 않는 위치에서 휠(420)를 배치할 수 있다.

이렇게 되면 바닥프레임(100)의 상측에서 충분한 폭을 갖는 좌석부(200)와 바닥프레임(100)의 적당한 위치에서 페달부(300)를 마련할 수 있게 된다.

다시 말해, 레일 간 폭은 대체로 모든 철로에서 일정하기 때문에 이러한 레일 폭에 맞게 휠(420) 간 폭을 설계하게 되는데, 휠축(400)이 페달부(300)의 직하방에 배치된다면 휠(420)과 페달부(300)가 서로 중첩되지 않도록 좌, 우측 페달부(300)의 간격을 좁혀야 하고, 이에 따라 좌석부(200) 자체의 폭 및 좌, 우측 좌석부(200) 사이의 간격을 좁혀야 하기 때문에 착석 공간이 좁아지거나 불편한 자세로 페달부(300)를 회전 구동하게 되는 문제가 있다.

따라서, 연결축(500)을 이용한 연결구조에 의함으로써 이러한 문제를 해소할 수 있는 것이다.

후자의 연결구조에서는 제2연결스프라켓(520)과 종동스프라켓(410)을 연결하는 체인(12)이 일정한 장력을 유지하도록 체인(12)에 윗 방향 또는 아랫 방향 중 어느 한 방향으로 체인(12)에 대해 탄력적인 가압힘을 제공하는 텐션부(600)가 더 포함될 수 있다.

체인(12)이 너무 팽팽하게 연결되어 있으면 착석자가 페달(340)을 밟아 회전시키고자 최초로 들이는 힘이 곧 종동스프라켓(410)을 회전시키는 힘으로 쓰이게 되므로, 페달(340)을 밟기 시작할 때부터 많은 힘을 들이게 되는 문제가 있다.

그렇다고 체인(12)이 너무 느슨하게 연결되어 있으면, 체인(12)과 제2연결스프라켓(520) 및 종동스프라켓(410) 간 연결부위에서의 소음이 발생할 수 있고, 심하게는 체인(12)이 제2연결스프라켓(520) 또는 종동스프라켓(410)으로부터 이탈되거나 체인(12)의 마모가 심해져 파손되는 등의 문제가 생길 수 있다.

따라서, 체인(12)이 어느 정도 느슨하게 연결되는 길이를 갖되 이 체인(12)에 일정한 장력이 부여되게 하는 것이 바람직한데, 이러한 장력 부여를 텐션부(600)가 하게 되는 것이다.

텐션부(600)의 구체적인 일 예로, 도시된 바에서는 브라켓(610)과 리턴스프링(620)과 텐션암(630)과 텐션스프라켓(640)을 포함하여 이루어지는 예가 제시될 수 있다.

브라켓(610)은 바닥프레임(100)에 고정된다. 그리고 브라켓(610)의 단부에는 텐션암(630)이 축(615)에 의해 회동 가능하게 결합된다. 이때, 축(615)에는 리턴스프링(620)이 결합되며 리턴스프링(620)의 일단은 브라켓(610)에, 그리고 타단은 텐션암(630)에 고정된다.

따라서, 텐션암(630)이 리턴스프링(620)에 의해 축(615)을 기준을 탄력적으로 회동 및 복귀할 수 있다. 그리고 텐션암(630)의 단부에는 제2연결스프라켓(520)과 종동스프라켓(410) 간 연결되는 체인(12)의 일측과 연결된다.

도시된 예에서는 텐션스프라켓(640)이 체인(12) 윗 쪽 부위의 아랫쪽에서 체인(12)의 일측으로 연결되어 윗 방향으로 가압힘을 제공하면서 체인(12)에 대해 장력을 부여하게 된다.

이때 텐션스프라켓(640)은 리턴스프링(620)에 의해 탄력적으로 회동 및 복귀할 수 있기 때문에 착석자가 페달부(300)를 회전 구동할 때 텐션암(630)이 소정 각도 탄력적으로 회동할 수 있다.

따라서 착석자에 의한 페달(340)을 최초 회전시킬 때의 힘은 종동스프라켓(410)의 회전에 필요한 힘으로 바로 쓰이는 게 아니라 체인(12)에 장력을 발생시키면서 텐션암(630)이 탄력적으로 회동하게 하는 힘으로 먼저 쓰이게 되므로 페달(340) 회전의 시작은 적은 힘으로, 그리고 점차 가속하면서 페달(340)을 회전시킬 수 있게 되어, 페달부(300)의 회전 구동이 부드럽고 수월하게 이루어질 수 있다.

한편, 레일바이크의 휠 구동 구조에는 휠축(401,402,403,404)의 감속 및 정지가 가능하도록 제동장치가 더 포함될 수 있다.

제동장치의 일 예로는 디스크브레이크(710), 유압캘리퍼(720), 그리고 유압캘리퍼(720)에 케이블(미도시)로 연결되는 브레이크손잡이(730)로 구성된 제동장치가 제시될 수 있다.

이러한 제동장치는 전, 후방 좌, 우측 휠축(401,402,403,404) 중 어느 하나 또는 그 이상에 대하여 감속 및 정지가 되게 할 수 있으며, 도시된 예에서는 전방 좌, 우측 휠축(401,402) 중 어느 하나(401)와 후방 좌, 우측 휠축(403,404) 중 어느 하나(403)에 제동장치가 설치된 예가 제시되고 있다.

구체적으로 디스크브레이크(710)는 휠축(401)에 고정되며, 유압캘리퍼(720)는 디스크브레이크(710)를 잡을 수 있는 위치의 바닥프레임(100)에 고정된다.

그리고, 유압캘리퍼(720)와 케이블로 연결되는 브레이크손잡이(730)는 전술한 파지프레임(110)의 적당한 위치에 고정될 수 있다. 여기서 적당한 위치라는 것은 착석자가 레일바이크(1)의 운행 중 필요할 때 손쉽게 브레이크손잡이(730)를 사용할 수 있는 위치를 말하는 것이다.

도시된 예에서는 전방 좌석부(200)의 착석자 및 후방 좌석부(200)의 착석자가 각각 사용할 수 있는 2개의 브레이크손잡이(730)가 파지프레임(110)에 고정 설치된 예가 제시되고 있다.

한편, 상술한 휠축(400)과 연결축(500)은 바닥프레임(100)에 회전 가능하게 장착되는데, 구체적으로 베어링(미도시)을 포함하는 장착부(104)에 의하는 등 다양한 장착 수단에 의해 장착될 수 있다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

1; 레일바이크 11, 12; 체인
100; 바닥프레임 101; 프레임
102; 플레이트 103; 펀칭홀
104; 장착부 110; 파지프레임
200; 좌석부 300; 페달부
310; 지지프레임 320; 크랭크축
330; 크랭크암 340; 페달
350; 구동스프라켓 400; 휠축
410; 종동스프라켓 420; 휠
500; 연결축 510; 제1연결스프라켓
520; 제2연결스프라켓 600; 텐션부
610; 브라켓 615; 축
620; 리턴스프링 630; 텐션암
640; 텐션스프라켓 710; 디스크브레이크
720; 유압캘리퍼 730; 브레이크손잡이
800; 차동부 810; 사이드 기어
820; 피니언 830; 샤프트
840; 본체 841; 결합편
842; 관통홀 850; 케이스

Claims (7)

1. 바닥프레임과 상기 바닥프레임의 상측에 마련되는 좌, 우측 페달부를 포함하는 레일바이크의 휠을 구동하기 위한 구동 구조에 있어서,
   상기 바닥프레임 전, 후방의 상측 또는 하측 중 어느 일측에서 회전 가능하게 장착되는 전, 후방 휠축; 및
   상기 전, 후방 휠축의 바깥쪽 단부에 결합되어 상기 전, 후방 휠축의 회전에 따라 함께 회전하는 전, 후방 휠;을 포함하되,
   상기 전, 후방 휠축 중 어느 하나는 회전축 방향이 일치하는 좌, 우측 휠축으로 이루어지며,
   상기 좌, 우측 휠축의 사이에는 상기 좌, 우측 휠축과 연결되면서 상기 좌, 우측 휠축의 회전속도에 차이가 발생하는 것을 허용하는 차동부가 구비되고,
   상기 좌, 우측 휠축은 상기 좌, 우측 페달부와 각각 연결되어 상기 페달부의 회전 구동에 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 좌, 우측 페달부는 상기 바닥프레임의 전방 및 후방 상측에서 각각 마련되는 전방 좌, 우측 페달부 및 후방 좌, 우측 페달부로 이루어지고,
   상기 전, 후방 휠축 각각은 회전축 방향이 일치하는 좌, 우측 휠축으로 이루어지며,
   상기 좌, 우측 휠축의 사이에는 상기 좌, 우측 휠축과 연결되면서 상기 좌, 우측 휠축의 회전속도에 차이가 발생하는 것을 허용하는 차동부가 구비되고,
   상기 전방 좌, 우측 휠축은 상기 전방 좌, 우측 페달부와, 그리고 상기 후방 좌, 우측 휠축은 상기 후방 좌, 우측 페달부와 각각 연결되어 상기 좌, 우측 페달부의 회전 구동에 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.
   
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 차동부는,
   상기 좌, 우측 휠축의 안쪽 단부에 형성되면서 서로 마주보게 배치되며 상기 좌, 우측 휠축의 회전에 따라 함께 회전하는 좌, 우측 사이드 기어;
   회전축 방향이 상기 휠축의 회전축 방향에 대해 직각을 이루면서 상기 좌, 우측 사이드 기어에 좌, 우 양측이 치합되고, 서로 대향하여 배치되는 한 쌍으로 이루어지는 피니언;
   상기 피니언의 회전축 방향을 따라 상기 피니언의 일측에서 연장 형성되는 샤프트; 및
   상기 좌, 우측 휠축 중 어느 하나가 관통하되, 상기 어느 하나의 휠축이 갖는 회전축 방향과 일치하는 회전축 방향을 갖도록 상기 어느 하나의 휠축에 회전 가능하게 장착되며, 상기 샤프트가 회전 가능하게 결합되는 결합편이 형성된 본체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.
   
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 페달부는 상기 바닥프레임의 상측에 고정되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 회전 가능하게 결합되는 크랭크축과, 상기 크랭크축의 양단에 크랭크암으로 연결되는 페달과, 상기 크랭크축의 중앙에 고정되어 상기 크랭크축과 함께 회전하는 구동스프라켓을 포함하여 이루어지고,
   상기 페달부와 연결되는 휠축에 종동스프라켓이 고정되며,
   상기 구동스프라켓과 종동스프라켓이 체인으로 연결되면서 상기 페달부와 상기 휠축이 연결되는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.
   
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 페달부는 상기 바닥프레임의 상측에 고정되는 지지프레임과, 상기 지지프레임에 회전 가능하게 결합되는 크랭크축과, 상기 크랭크축의 양단에 형성되는 크랭크암과, 상기 크랭크암의 단부에 형성되는 페달과, 상기 크랭크축에 고정되어 상기 크랭크축의 회전에 따라 함께 회전하는 구동스프라켓을 포함하여 이루어지고,
   상기 페달부와 연결되는 휠축에 종동스프라켓이 고정되며,
   상기 바닥프레임의 상측 또는 하측 중 어느 일측에 회전 가능하게 장착되는 연결축을 더 포함하되, 상기 연결축에 제1연결스프라켓 및 제2연결스프라켓이 고정되고,
   상기 제1연결스프라켓이 상기 구동스프라켓과, 그리고 상기 제2연결스프라켓이 상기 종동스프라켓과 각각 체인으로 연결되면서 상기 페달부와 상기 휠축이 연결되는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 바닥프레임의 상측 또는 하측 중 어느 일측이면서 상기 종동스프라켓과 상기 제2연결스프라켓의 사이에 장착되어, 상기 종동스프라켓과 상기 제2연결스프라켓을 연결하는 체인에 대하여 윗 방향 또는 아랫 방향 중 어느 한 방향으로 탄력적인 가압힘을 제공하는 텐션부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 텐션부는 상기 바닥프레임에 고정되는 브라켓과, 상기 브라켓의 단부에 서 리턴스프링에 의해 탄력적으로 회동 및 복귀가 가능하게 결합되는 텐션암과, 상기 텐션암의 단부에서 회전 가능하게 결합되며 상기 종동스프라켓과 상기 제2연결스프라켓을 연결하는 체인과 연결되는 텐션스프라켓을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레일바이크의 휠 구동 구조.

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