KR101312055B1 - Self power-generated gear drive apparatus by for controlling rotation direction - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주로 헬스 자전거 등의 페달을 이용하는 운동기구에 장착하여 운동과 함께 전기에너지를 얻기 위한 자가발전형 기어구동장치에 관한 것으로, 회전체(32)와 전기유도체(38)가 구비된 전원발전부(30)를 두고, 회전체(32)를 정방향으로만 회전케하는 기어구동부(10)를 구성함에, 기어구동부(10)의 구동축(8) 상에는 페달의 정역구동에 의해 회전하는 구동풀리(6)와, 구동풀리(6)에 링크된 제1 구동기어(12)와 구동풀리(6)에 링크된 제2 구동기어(14)를 축 결합하고, 상기 제1 구동기어(12)와 제2 구동기어(14) 간에 다수의 기어들에 의해 서로 연동하되 구동풀리(6)와 제2 구동기어(14)에는 각 클러치베어링(6a)(14a)이 설치되어 구동축(8)을 교대로 정방향으로만 회전력이 전달되게 하고, 상기 구동축(8)으로부터 회전하는 회전체(32)와 전기유도체(38) 간에 발생하는 회전저항이 구동풀리(6)에 전달되어 페달을 구동시 운동부하를 갖도록 구성된 것이다.The present invention mainly relates to a self-powered gear drive device for obtaining electric energy with exercise by mounting on an exercise device using a pedal, such as a health bike, the power generation having a rotating body 32 and the electric induction conductor 38 With the part 30, the gear driving unit 10 for rotating the rotating body 32 only in the forward direction, the drive pulley rotating on the drive shaft 8 of the gear driving unit 10 by the forward and reverse driving of the pedal ( 6) and the first drive gear 12 linked to the drive pulley 6 and the second drive gear 14 linked to the drive pulley 6 axially coupled, and the first drive gear 12 and the first 2 drive gears 14 are interlocked with each other by a plurality of gears, but each clutch bearing 6a, 14a is provided on the drive pulley 6 and the second drive gear 14 so that the drive shaft 8 is alternately in the forward direction. Only a rotational force is transmitted, and is generated between the rotating body 32 and the electrical conductor 38 rotating from the drive shaft 8. Is constructed around the resistance is transmitted to the drive pulley 6 so as to have a motion-load driving pedal.

Description

정역회전에 의한 자가발전형 기어구동장치{SELF POWER-GENERATED GEAR DRIVE APPARATUS BY FOR CONTROLLING ROTATION DIRECTION}Self-powered gear drive by forward and reverse rotation {SELF POWER-GENERATED GEAR DRIVE APPARATUS BY FOR CONTROLLING ROTATION DIRECTION}

본 발명은 주로 헬스 자전거 등의 운동기구를 통해 운동과 함께 자체의 전기에너지를 발생하는 구동장치에 관한 것으로서, 특히 사용자가 정방향 또는 역방향으로도 페달을 구동시켜 자가발전이 이루어지도록 하면서 페달의 정역구동시에 균일한 운동부하를 통해 사용자의 운동효과를 더욱 향상시키도록 한 정역회전에 의한 자가발전형 기어구동장치에 관한 것이다.The present invention mainly relates to a driving device that generates its own electrical energy with exercise through exercise equipment such as a fitness bike, and in particular, the user's self-power generation by driving the pedal in the forward or reverse direction, and the station's reverse sphere. At the same time, the present invention relates to a self-powered gear drive device by forward and reverse rotation to further improve the user's exercise effect through a uniform exercise load.

근래에는 건강에 대한 관심이 높아지면서 각종 스포츠나 레저 활동뿐만 아니라 운동기구를 이용한 실내 및 실외운동에 대한 사회적 관심이 점차 증가하고 있다.Recently, as interest in health increases, social interest in indoor and outdoor sports using exercise equipment as well as various sports and leisure activities is gradually increasing.

최근 헬스 자전거의 운동기구에는 사용자가 보다 효율적인 운동효과를 얻을 수 있도록 운동시간, 운동강도, 심박수, 운동속도 등을 표시하는 전자장치들이 장착되어 단순한 동작을 반복하여 수행하는 것에 대하여 지루함을 느끼지 않도록 하면서 사용자로 하여금 운동하면서 전기에너지를 발생하는 자가발전형 헬스 자전거의 보급이 늘어나고 있다.Recently, the exercise equipment of the fitness bike is equipped with electronic devices that display the exercise time, exercise intensity, heart rate, exercise speed, etc. so that the user can obtain more efficient exercise effect, so that the user does not feel bored to repeat the simple movement. The spread of self-powered fitness bicycles that generate electric energy while users exercise is increasing.

그러나 자가발전형 헬스 자전거의 운동기구는 사용자가 운동시 페달을 정방향으로만 회전시 전기에너지를 발생하도록 구성되어 있어 전기발생의 효율이 다소 떨어지고, 페달을 정회전시에만 운동부하를 느끼면서 하체의 단련운동이 가능하지만 페달을 역회전시에는 공회전하기 때문에 다양한 운동효과를 기대할 수가 없는 것이었다.However, the self-powered exercise bike's exercise equipment is configured to generate electric energy when the user rotates the pedal only in the forward direction during exercise, so the efficiency of electricity generation is somewhat reduced, and the lower body is felt while exercising the pedal only when the pedal is rotated forward. It is possible to exercise, but when the pedal is rotated back idling could not expect a variety of exercise effects.

따라서 본 발명의 목적은 헬스 자전거 등의 운동기구에 자가발전을 위한 구동장치의 구조를 간소화하여 제작이 용이하고, 페달을 정방향뿐만 아니라 역방향으로 구동시에도 전기에너지를 발생시켜 자가발전의 효율을 높이도록 하면서 역방향으로 회전에도 운동부하를 갖도록 하여 하체단련에 운동력을 향상되도록 한 정역회전에 의한 자가발전형 기어구동장치를 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to simplify the structure of the drive device for self-power generation in exercise equipment, such as a fitness bike, and to increase the efficiency of self-power generation by generating electrical energy when driving the pedal in the reverse direction as well as in the forward direction. It is to provide a self-powered gear drive device by the forward and reverse rotation to improve the exercise force in the lower body training by having the exercise load even in the reverse rotation.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 회전체(32)와 전기유도체(38)가 구비된 전원발전부(30)를 두고, 회전체(32)를 정방향으로만 회전케하는 기어구동부(10)를 구성함에, 기어구동부(10)의 구동축(8) 상에는 페달의 정역구동에 의해 회전하는 구동풀리(6)와, 구동풀리(6)에 링크된 제1 구동기어(12)와 구동풀리(6)에 링크된 제2 구동기어(14)를 축 결합하고, 상기 제1 구동기어(12)와 제2 구동기어(14) 간에 다수의 기어들에 의해 서로 연동하되 구동풀리(6)와 제2 구동기어(14)에는 각 클러치베어링(6a)(14a)이 설치되어 구동축(8)을 교대로 정방향으로만 회전력이 전달되게 하고, 상기 구동축(8)으로부터 회전하는 회전체(32)와 전기유도체(38) 간에 발생하는 회전저항이 구동풀리(6)에 전달되어 페달을 구동시 운동부하를 갖도록 구성함을 특징으로 한다.According to the above object, the present invention, the power drive unit 30 is provided with a rotating body 32 and the electric conductor 38, the gear drive unit 10 for rotating the rotating body 32 only in the forward direction In the construction, the drive pulley 6 which rotates by the forward and backward drive of the pedal on the drive shaft 8 of the gear drive unit 10, the first drive gear 12 and the drive pulley 6 linked to the drive pulley 6 Shaft coupling the second drive gear (14) linked to the drive gear 12 and the second drive gear 14 is interlocked with each other by a plurality of gears between the drive pulley (6) and the second drive The gears 14 are provided with respective clutch bearings 6a and 14a so that rotational force is alternately transmitted to the drive shaft 8 only in the forward direction, and the rotating body 32 and the electric conductor (rotating from the drive shaft 8) ( 38) is characterized in that the rotational resistance generated between the drive pulley 6 is configured to have an exercise load when driving the pedal.

본 발명은 헬스 자전거 등의 페달을 회전시켜 운동을 요하는 운동기구에 구비되어 사용자가 페달을 정회전 또는 역회전에 관계없이 기어구동부가 전원발전부의 회전체를 항시 정방향으로만 회전시켜 운동과 함께 전기에너지의 발생시켜 운동기구 자체의 자가발전을 이용하여 전자장치의 에너지사용에 따른 효율을 높이고, 사용자가 페달을 정방향 또는 역방향으로 구동시켜 운동시에 자가발전을 이루는 회전체와 전기유도체 간에 발생하는 회전저항이 페달에 전달되어 사용자가 페달을 정,역회전시켜 운동시에 어느 방향으로 운동하더라도 균일한 운동부하를 가짐으로 운동력이 향상되도록 한 장점이 있는 것이다.The present invention is provided in an exercise device that requires exercise by rotating a pedal, such as a fitness bike, the user rotates the rotary body of the power generation unit at all times in the forward direction, regardless of the forward or reverse rotation of the pedal together with the movement It generates electric energy to increase the efficiency according to the energy use of the electronic device by using the self-generation of the exercise equipment itself, and the user generates the self-power during the exercise by driving the pedal in the forward or reverse direction. Rotational resistance is transmitted to the pedal, the user has the advantage to improve the exercise force by having a uniform exercise load even in any direction during exercise by rotating the pedal forward, reverse.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자가발전형 기어구동장치의 사시도,
도 2는 도 1의 정면상태구성도,
도 3은 본 발명 기어구동장치의 일부 단면구성도,
도 4는 본 발명 기어구동부의 구동기어 분해사시도,
도 5는 본 발명 기어구동부의 기어 결합상태도,
도 6은 본 발명의 기어간 회전상태를 보여주는 개략구성도,
도 7은 본 발명을 헬스 자전거에 장착된 일 예시를 보여주는 사용상태구성도.1 is a perspective view of a self-powered gear drive device according to an embodiment of the present invention,
2 is a front view configuration diagram of FIG.
Figure 3 is a partial cross-sectional view of the gear drive device of the present invention,
Figure 4 is an exploded perspective view of the drive gear of the present invention gear drive,
5 is a gear coupling state of the present invention gear drive,
Figure 6 is a schematic configuration diagram showing a rotation state between the gears of the present invention,
Figure 7 is a use state configuration showing an example of the present invention mounted on a health bike.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 주로 헬스 자전거 등의 페달을 회전시켜 하체의 근력을 요하는 운동기구에 장착되어 사용자가 페달을 정회전 또는 역회전에 관계없이 운동시에 전기에너지를 발생시켜 자가발전에 의한 전자장치의 사용에 따른 에너지효율을 높이고, 자가발전에 의한 전기적 회전저항을 조절제어하여 페달을 정방향 또는 역방향으로 구동시에 균일한 운동부하를 느끼도록 하여 사용자의 운동력을 높이도록 하는 자가발전형 기어구동장치(A)를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is mainly mounted on the exercise equipment that requires the muscle strength of the lower body by rotating the pedals, such as a health bike, the user generates electrical energy during exercise regardless of the forward or reverse rotation of the pedals of the electronic device Self-powered gear drive to increase the user's kinetic force by improving energy efficiency according to the use and controlling the electric rotational resistance by self-generation to feel uniform movement load when driving the pedal in the forward or reverse direction (A ) Is to be provided.

즉 도 7은 본 발명을 헬스 자전거에 장착된 일 예시를 보여주는 사용상태구성도로서, 본 발명의 자가발전형 기어구동장치(A)는 헬스 자전거의 내부에 양측 페달의 구동에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하는 통상적인 회전풀리(2)를 두고, 상기 회전풀리(2)와 타이밍벨트(4)로 연결된 구동풀리(6)의 일측에 다수의 기어들이 서로 맞물려 구동축(8)의 회전을 제어하는 기어구동부(10)를 형성하고, 타측에는 구동축(8)과 축 결합하여 정방향으로만 회전하는 회전체(32)에 의해 전기에너지를 발생하는 전원발전부(30)를 포함하여 구성된다.That is, Figure 7 is a configuration diagram showing an example of the present invention mounted on the health bike, self-powered gear drive (A) of the present invention in the forward or reverse direction by the drive of both pedals in the interior of the health bike A gear for controlling rotation of the drive shaft 8 by engaging a plurality of gears on one side of the driving pulley 6 connected to the rotating pulley 2 and the timing belt 4 with a conventional rotating pulley 2 that rotates. The driving unit 10 is formed, and the other side includes a power generator 30 for generating electrical energy by the rotating body 32 which is coupled to the driving shaft 8 and rotates only in the forward direction.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 페달의 구동력을 전달받아 정방향 또는 역방향으로 회전하는 구동풀리(6)와 함께 구동축(8)의 회전을 제어하도록 구동축(8) 상에 제1 구동기어(12)와 제2 구동기어(14)를 나란히 축 회전하도록 양측 지지프레임(16)에 고정되게 설치하고, 상기 지지프레임(16)의 내측 상부에는 제1 구동기어(12)와 제2 구동기어(14) 간의 정역회전시 서로 반대방향으로 회전하도록 제1 연동기어(18)와 제2 연동기어(20) 및 연결기어(22)가 서로 맞물려 연동하도록 설치된다.More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the present invention provides a driving shaft for controlling the rotation of the driving shaft 8 together with the driving pulley 6 rotating in a forward or reverse direction by receiving a driving force of a pedal. 8) the first driving gear 12 and the second driving gear 14 are fixedly installed on both side support frames 16 so as to axially rotate side by side, and the first driving gears on the inner upper side of the support frame 16. The first interlocking gear 18, the second interlocking gear 20, and the connecting gear 22 interlock with each other so as to rotate in opposite directions when the forward and reverse rotations between the 12 and the second driving gear 14 are performed.

그리고 상기한 구동풀리(6)의 타측에는 구동축(8)과 일체로서 결합하여 회전하는 회전체(32)를 지지하는 축봉(34)을 고정브라켓(34)에 고정 설치함에, 축봉(34)과 회전체(32) 사이에는 클러치베어링(32a)이 장착되어 회전체(32)가 정방향으로만 회전력을 갖도록 구성하고, 상기 축봉(34)을 축 지지하는 고정브라켓(36)에 전기유도체(38)를 함께 결합 구성하여 기어구동부(10)와 전원발전부(30)를 서로 일체로서 운동기구 내부에 간단히 고정 설치한다.And the other side of the drive pulley 6 is fixed to the fixed bracket 34 to the shaft rod 34 for supporting the rotating body 32 to rotate in combination with the drive shaft 8, the shaft bar 34 and The clutch bearing 32a is mounted between the rotating bodies 32 such that the rotating body 32 has a rotational force only in the forward direction, and the electric conductor 38 is attached to a fixed bracket 36 for supporting the shaft 34. Combining configuration together, the gear driving unit 10 and the power generation unit 30 are simply fixed to the interior of the exercise equipment as one body.

이에 본 발명의 기어구동부(10)와 전원발전부(30)의 결합구성을 도면을 참조하여 설명하면, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 기어구동부(10)를 구성하는 각 평기어들은 지지프레임(16)에 설치되어 축 회전하는 구동축(8)을 두고, 구동축(8) 상에 각 베어링이 구비된 구동풀리(6)와 제1 구동기어(12) 및 제2 구동기어(14)를 나란히 축 결합하여 회전하도록 구성하고, 상기 구동축(8)의 상부 전방에는 연동축(24)에 결합되어 회전하는 제1 연동기어(18)와 제2 연동기어(20)를 두고 연동축(24) 후방의 연결축(26)에는 연결기어(22)가 회전되게 지지프레임(16)에 위치하여 고정 설치된다.Thus, when the coupling configuration of the gear drive unit 10 and the power generation unit 30 of the present invention will be described with reference to the drawings, each of the spur gears constituting the gear drive unit 10 as shown in Figs. The drive shaft 8 is installed in the frame 16 and rotates axially, and the drive pulley 6, the first drive gear 12, and the second drive gear 14 each bearing is provided on the drive shaft 8. It is configured to rotate side by side coupled to the drive shaft 8, the interlocking shaft 24 with the first interlocking gear 18 and the second interlocking gear 20, which is coupled to the interlocking shaft 24 to rotate in front of the drive shaft (8) The rear connecting shaft 26 is fixedly installed on the support frame 16 so that the connecting gear 22 is rotated.

따라서 상기 제1 구동기어(12)는 상부에 갖는 연동축(24) 상의 제1 연동기어(18)와 맞물림으로 회전력을 전달하고, 제1 연동기어(18)와 나란히 함께 회전하는 제2 연동기어(20)는 후방 연결축(26) 상의 연결기어(22)와 맞물려 구동축(8)에 설치된 제2 구동기어(14)에 회전력을 전달하도록 연결 구성된다.Accordingly, the first drive gear 12 transmits rotational force by meshing with the first interlocking gear 18 on the interlocking shaft 24 provided thereon, and the second interlocking gear rotates together with the first interlocking gear 18. 20 is configured to engage with the connecting gear 22 on the rear connecting shaft 26 so as to transmit rotational force to the second driving gear 14 installed on the driving shaft 8.

이때 구동축(8)과 구동풀리(6) 사이에는 구동축(8)의 회전방향을 제어하여 정방향 회전력만을 전달하도록 클러치베어링(6a)이 장착되고, 상기 구동풀리(6)에 제1 구동기어(12)가 링크되게 결합하여 구동풀리(6)의 정역회전에 따라 제1 구동기어(12)는 상부 연동축(22)에 설치된 제1 연동기어(18)에 구동풀리(6)의 회전력을 전달하도록 해준다.At this time, the clutch bearing 6a is mounted between the drive shaft 8 and the drive pulley 6 to control only the forward rotational force by controlling the rotational direction of the drive shaft 8, and the first drive gear 12 is mounted on the drive pulley 6. ) Is coupled so that the first driving gear 12 transmits the rotational force of the driving pulley 6 to the first linking gear 18 installed on the upper linking shaft 22 according to the forward and reverse rotation of the driving pulley 6. Do it.

그리고 제2 구동기어(14)는 구동풀리(6)와 같이 구동축(8)을 정방향으로 회전력을 전달하도록 클러치베어링(14a)을 설치함에, 구동풀리(6)의 역방향 회전으로 구동축(8)과의 공회전에 제1 구동기어(12)를 통해 연결된 연결기어(22)에 의해 제2 구동기어(14)의 회전방향을 바꿔주므로 구동축(8)을 정방향으로 회전되게 제어하도록 한다. In addition, the second drive gear 14 is provided with the clutch bearing 14a to transmit the rotational force to the drive shaft 8 in the forward direction like the drive pulley 6, and the drive shaft 8 and the drive shaft 8 in the reverse rotation of the drive pulley 6; Since the direction of rotation of the second drive gear 14 is changed by the connecting gear 22 connected to the idling through the first drive gear 12 to control the drive shaft 8 to rotate in the forward direction.

상기 구동풀리(6)와 제2 구동기어(14)에 설치된 클러치베어링(6a)(14a)은 한 방향으로만 동력이 전달되고 반대방향으로는 공회전으로 동력이 전달되지 않도록 하는 통상의 원웨이클러치나 원웨이베어링으로서 상세한 설명은 생략한다. Clutch bearings 6a and 14a installed on the drive pulley 6 and the second drive gear 14 are conventional one-way clutches so that power is transmitted only in one direction and power is not transmitted in idling in the opposite direction. B One-way bearings will not be described in detail.

따라서, 본 발명의 구동풀리(6)는 페달의 구동력을 직접 전달받아 정방향 또는 역방향으로 회전에 따른 정방향 회전시에는 구동축(8)에 회전력을 전달하여 회전시키고, 반면에 구동풀리(6)가 역방향 회전시에는 구동축(8)과의 공회전으로 회전력이 전달되지 아니하면서 제1 구동기어(12)는 역방향 회전에 제1 연동기어(18)와 제2 연동기어(20)에 맞물린 연결기어(22)에 의해 제2 구동기어(14)가 정방향으로 회전하면서 구동축(8)에 회전력을 전달하게 된다. 결국 페달을 통해 구동력을 갖는 구동풀리(6)와 제2 구동기어(14)가 서로 반대방향으로 회전시 교대로 구동축(8)을 항시 정방향으로만 회전력을 전달한다.Therefore, the driving pulley 6 of the present invention receives the driving force of the pedal directly and rotates by transmitting the rotational force to the drive shaft 8 during the forward rotation according to the rotation in the forward or reverse direction, while the drive pulley 6 is the reverse direction. At the time of rotation, the first driving gear 12 is engaged with the first interlocking gear 18 and the second interlocking gear 20 in the reverse rotation while the rotational force is not transmitted by idling with the drive shaft 8. As a result, the second drive gear 14 rotates in the forward direction to transmit the rotational force to the drive shaft 8. As a result, the driving pulley 6 and the second driving gear 14 having the driving force through the pedal alternately transmit the rotational force to the driving shaft 8 at all times in the opposite direction when rotating in opposite directions.

한편 본 발명에서의 상기한 구동풀리(6)와 제2 구동기어(14)를 통해 정방향으로 회전하는 구동축(8)을 구성하는 기어구동부(10)를 두고, 구동축(8)과 키 구조로서 조립결합되는 축봉(34)에 회전체(32)가 축 회전하는 전원발전부(30)를 일체로서 구성함에, 전원발전부(30)는 원형 드럼형태로서 영구자석이 설치된 회전체(32)와 회전체(32)를 지지하는 고정브라켓(36)에 결합된 전기유도체(38)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the drive pulley 6 and the gear drive unit 10 constituting the drive shaft 8 that rotates in the forward direction through the second drive gear 14 in the present invention is provided, and assembled as the drive shaft 8 and the key structure Since the rotating body 32 is axially rotated to the shaft 34 to be coupled to the integrally constitute the power generator 30, the power generator 30 is a circular drum form and the rotor 32 and the permanent magnet is installed It comprises an electric conductor 38 coupled to the fixing bracket 36 supporting the whole (32).

상기 회전체(32)는 고정브라켓(36)에 축 결합하는 축봉(34) 사이에 클러치베어링(32a)이 설치되어 회전체(32) 역시 정방향으로만 회전력이 전달되게 구성하여 회전체(32)와 전기유도체(38) 간에 전기에너지를 발생시켜 자가발전 기능을 갖도록 하면서 전원발전부(30)에서 얻어진 전기에너지는 운동기구 내부에 축전지(미도시)를 설치하여 생산된 전기를 저장 사용하도록 하면서 이를 활용하여 운동기구에 장착되는 전자장치를 제어부(미도시)를 통해 전원을 공급하여 사용할 수가 있도록 한다.The rotating body 32 has a clutch bearing (32a) is installed between the shaft rod 34 is axially coupled to the fixed bracket 36, the rotating body 32 is also configured to transmit the rotational force only in the forward direction to the rotating body (32) The electric energy obtained from the power generator 30 is generated by installing a storage battery (not shown) inside the exercise equipment to store and use the generated electricity while generating electric energy between the electric conductor 38 and the electric inductor 38. By utilizing the electronic device mounted on the exercise equipment to supply power through a control unit (not shown).

또한 본 발명에서의 회전체(32)는 N극과 S극의 영구자석을 교호적으로 배치한 구조로서, 상기 회전체(32)가 회전하면서 전기유도체(38)와의 유도전류에 의거한 N,S 자계를 적절한 타이밍에 발생시켜 회전체(32)에 가해지는 자력에 의한 회전저항을 제어부(미도시)를 통해 조절제어하여 구동풀리(6)에 전달함으로써 사용자가 페달을 회전시켜 운동시 필요로 하는 적정의 운동부하를 갖도록 한다.In addition, the rotor 32 according to the present invention has a structure in which the permanent magnets of the N pole and the S pole are alternately arranged. N, based on the induction current with the electric conductor 38 while the rotor 32 rotates, By generating an S-magnetic field at an appropriate timing and controlling the rotational resistance due to the magnetic force applied to the rotating body 32 through a control unit (not shown) to be transmitted to the driving pulley 6, the user rotates the pedal to perform the exercise. Make sure you have a moderate exercise load.

이와 같이 구성된 본 발명의 자가발전형 기어구동장치(A)의 작동상태를 도 6을 참조하여 설명하면, 실선으로 나타낸 화살표는 페달의 구동력으로 회전풀리(2)와 연동하는 구동풀리(6)가 정방향(시계방향)으로 회전할 때 각 기어 간의 회전방향을 나타낸 것이고, 점선으로 나타낸 화살표는 회전풀리(2)와 연동하는 구동풀리(6)가 역방향(반시계방향)으로 회전할 때 각 기어 간의 회전방향을 나타낸 것이다.Referring to Figure 6 describes the operating state of the self-powered gear drive device (A) of the present invention configured as described above, the arrow shown by the solid line indicates that the drive pulley (6) which cooperates with the rotary pulley (2) by the driving force of the pedal The rotational direction between the gears when rotating in the forward direction (clockwise) is shown, and the arrows indicated by the dotted lines indicate the rotational direction between the gears when the driving pulley 6 which cooperates with the rotational pulley 2 rotates in the reverse direction (counterclockwise). It shows the direction of rotation.

따라서 사용자가 헬스 자전거 등의 운동기구에 구비된 양측 페달을 구동시켜 구동풀리(6)을 정방향으로 회전시키면, 구동풀리(6)와 구동축(8) 사이에 갖는 클러치베어링(6a)이 회전력을 가지면서 구동축(8)을 정방향으로 회전시켜 줌으로서 구동축(8)과 연결된 축봉(34)의 정회전으로 회전체(32)를 정방향으로 회전하게 된다.Accordingly, when the user rotates the driving pulley 6 in the forward direction by driving both pedals provided in an exercise device such as a fitness bicycle, the clutch bearing 6a provided between the driving pulley 6 and the driving shaft 8 has a rotational force. By rotating the drive shaft 8 in the forward direction, the rotating body 32 is rotated in the forward direction by the forward rotation of the shaft bar 34 connected to the drive shaft 8.

반면에 상기 구동풀리(6)의 정방향 회전과 함께 회전하는 제1 구동기어(12)와 맞물린 제1 연동기어(18)를 통해 제2 연동기어(20)는 역방향으로 회전하게 되며, 상기 제2 연동기어(20)는 연결기어(22)를 정방향 회전에 의해 맞물린 제2 구동기어(14)를 역방향으로 회전시켜 주므로 구동축(8) 상에서 제2 구동기어(14)에 설치된 클러치베어링(14a)이 회전력을 부여하지 못하고 역방향으로 공회전하게 되므로 구동풀리(6)와 서로 간섭없이 구동축(8)은 정방향으로 회전이 이루어진다.On the other hand, the second interlocking gear 20 rotates in the reverse direction through the first interlocking gear 18 engaged with the first driving gear 12 that rotates along with the forward rotation of the driving pulley 6, and the second The interlocking gear 20 rotates the second drive gear 14 engaged with the connecting gear 22 by the forward rotation in the reverse direction, so that the clutch bearing 14a installed on the second drive gear 14 on the drive shaft 8 is provided. Since it does not impart rotational force and idling in the opposite direction, the driving shaft 8 rotates in the forward direction without interfering with the driving pulley 6.

따라서 페달을 정방향으로 구동시에는 구동풀리(6)의 정방향 회전에 클러치베어링(6a)이 구동축(8)에 회전력이 전달되어 이어 축봉(34)에 축 결합된 회전체(32)의 정회전으로 자가발전이 이루어지게 되는 것이다.Therefore, when the pedal is driven in the forward direction, the rotational force is transmitted to the drive shaft 8 by the clutch bearing 6a in the forward rotation of the drive pulley 6, and then the forward rotation of the rotating body 32 axially coupled to the shaft rod 34. Self-development will take place.

또한 사용자가 페달을 역방향으로 구동시키면, 구동풀리(6)가 역방향으로 회전되어 클러치베어링(6a)이 구동축(8)과는 공회전으로 회전력이 전달되지 못하고, 반면에 구동풀리(6)와 링크된 제1 구동기어(12)가 역방향 회전으로 맞물린 제1 연동기어(18)와 함께 제2 연동기어(20)는 정방향으로 회전하고, 이에 제2 연동기어(20)와 맞물린 연결기어(22)의 역방향 회전에 제2 구동기어(14)는 구동축(8) 상에서 정방향 회전으로 클러치베어링(14a)에 의해 회전력이 전달되어 구동축(8)을 정방향으로 회전시킨다.In addition, when the user drives the pedal in the reverse direction, the drive pulley 6 is rotated in the reverse direction, the clutch bearing 6a is not idling with the drive shaft 8, the rotational force is not transmitted, while the drive pulley 6 is linked The second interlocking gear 20 rotates in the forward direction together with the first interlocking gear 18 in which the first drive gear 12 is engaged in the reverse rotation, so that the second interlocking gear 20 engages with the second interlocking gear 20. In the reverse rotation, the second drive gear 14 transmits rotational force by the clutch bearing 14a in the forward rotation on the drive shaft 8 to rotate the drive shaft 8 in the forward direction.

이에 구동풀리(8)를 역방향으로 회전시에 구동축(8)과는 공회전하더라도 제2 구동기어(14)에서는 구동축(8)을 정방향으로 회전시켜 줌으로서 회전체(32)를 정방향으로 회전시켜 자가발전이 이루어진다.Accordingly, even when the drive pulley 8 rotates in the reverse direction with the drive shaft 8, the second drive gear 14 rotates the drive shaft 8 in the forward direction, thereby rotating the rotor 32 in the forward direction. Advancement is made.

따라서 상기와 같이 본 발명의 자가발전형 기어구동장치(A)는 페달을 통해 운동하는 헬스 자전거 등의 운동기구에 구비되면, 페달을 정방향 또는 역방향 회전에 관계없이 항시 자가발전에 의한 전기에너지의 생산효율을 높이므로 운동기구에 보다 다양한 전자장치를 구비하여 원활하게 작동시켜 사용할 수가 있는 것이다.Therefore, as described above, when the self-powered gear driving device A of the present invention is provided in an exercise device, such as a fitness bicycle, which operates through a pedal, the electric power is always produced by self-power generation regardless of the forward or reverse rotation of the pedal. Since the efficiency is increased, it is possible to use a variety of electronic devices in the exercise equipment to operate smoothly.

또한 사용자가 페달을 정방향 또는 역방향으로 구동시켜 운동시에 자가발전을 이루는 회전체(32)와 전기유도체(38) 간에 발생하는 회전저항이 구동풀리(6)를 통해 페달에 전달되어 사용자가 페달을 정,역회전시켜 운동시에 어느 방향으로 운동하더라도 균일한 운동부하를 가짐으로 운동력을 향상시켜 줄 수가 있다.In addition, the rotational resistance generated between the rotating body 32 and the electric inductor 38, which is self-generated during exercise by driving the pedal in the forward or reverse direction, is transmitted to the pedal through the driving pulley 6 so that the user can operate the pedal. It is possible to improve the exercise power by having a uniform exercise load even in any direction during exercise by rotating forward and reverse.

또한 회전체(32)의 회전시에 전기유도체(38)와의 발생하는 유도전류에 따른 회전체(32)의 회전저항을 사용자로 하여금 제어부(미도시)를 통해 운동력을 적절하게 조절하여 사용할 수가 있어 운동능력이 부족한 노약자나 재활치료의 운동기구에도 유용하게 사용할 수가 있는 것이다.In addition, the user can adjust the rotational force of the rotating body 32 according to the induced current generated with the electric conductor 38 when the rotating body 32 rotates properly through a controller (not shown). Older people who lack exercise ability or exercise equipment of rehabilitation therapy can be usefully used.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be determined by the equivalents of the claims and the claims.

본 발명은 헬스 자전거뿐만 아니라, 스핀바이크, 좌식사이클 등과 같이 페달을 통한 운동기구에 적용하여 이용될 수 있다.The present invention can be applied to not only a fitness bike but also an exercise equipment through a pedal, such as a spin bike, a sitting cycle, or the like.

(A)-- 자가발전형 기어구동장치 (2)-- 회전풀리
(4)-- 타이밍벨트 (6)-- 구동풀리
(6a)-- 클러치베어링 (8)-- 구동축
(10)-- 기어구동부 (12)-- 제1 구동기어
(14)-- 제2 구동기어 (14a)-- 클러치베어링
(16)-- 지지프레임 (18)-- 제1 연동기어
(20)-- 제2 연동기어 (22)-- 연결기어
(24)-- 연동축 (26)-- 연결축
(30)-- 전원발전부 (32)-- 회전체
(32a)-- 클러치베어링 (34)-- 축봉
(36)-- 고정브라켓 (38)-- 전기유도체(A)-Self-powered gear drive (2)-Rotating pulley
(4)-Timing Belt (6)-Drive Pulley
(6a)-clutch bearing (8)-drive shaft
(10)-Gear Drive (12)-First Drive Gear
(14)-Second Drive Gear (14a)-Clutch Bearing
(16)-Support frame (18)-First interlocking gear
(20)-2nd interlocking gear (22)-Coupling gear
(24)-Coupling shaft (26)-Coupling shaft
(30)-Power Generation Unit (32)-Rotator
(32a)-clutch bearing (34)-shaft
(36)-Fixed Bracket (38)-Electric Conductor

Claims (3)

회전체(32)와 전기유도체(38)가 구비된 전원발전부(30)를 두고, 회전체(32)를 정방향으로만 회전케하는 기어구동부(10)를 구성함에, 기어구동부(10)의 구동축(8) 상에는 페달의 정역구동에 의해 회전하는 구동풀리(6)와, 구동풀리(6)에 링크된 제1 구동기어(12)와 구동풀리(6)에 링크된 제2 구동기어(14)를 축 결합하고, 상기 제1 구동기어(12)와 제2 구동기어(14) 간에 다수의 기어들에 의해 서로 연동하되 구동풀리(6)와 제2 구동기어(14)에는 각 클러치베어링(6a)(14a)이 설치되어 구동축(8)을 교대로 정방향으로만 회전력이 전달되게 하고, 상기 구동축(8)으로부터 회전하는 회전체(32)와 전기유도체(38) 간에 발생하는 회전저항이 구동풀리(6)에 전달되어 페달을 구동시 운동부하를 갖도록 구성함을 특징으로 하는 정역회전에 의한 자가발전형 기어구동장치.
The power drive unit 30 including the rotor 32 and the electric inductor 38 includes a gear driver 10 for rotating the rotor 32 only in the forward direction. On the drive shaft 8, the drive pulley 6 which rotates by the normal and reverse drive of a pedal, the 1st drive gear 12 linked to the drive pulley 6, and the 2nd drive gear 14 linked to the drive pulley 6 ) Is coupled to each other by a plurality of gears between the first drive gear 12 and the second drive gear 14, but each of the clutch pulley (6) to the drive pulley 6 and the second drive gear (14) 6a) and 14a are installed so that rotational force is alternately transmitted only in the forward direction, and rotational resistance generated between the rotating body 32 and the electric conductor 38 rotating from the driving shaft 8 is driven. Self-powered gear drive by forward and reverse rotation characterized in that the transmission to the pulley (6) configured to have an exercise load when driving the pedal.
제1항에 있어서, 제1 구동기어(12)와 제2 구동기어(14)를 서로 연동하도록 구성하되, 구동풀리(6)에 의해 구동축(8)에서 회전하는 제1 구동기어(12)는 연동축(24)에 설치된 제1 연동기어(18)와 맞물려 제2 연동기어(20)를 회전케하고, 상기 제2 연동기어(20)는 후방 연결축(26)에 설치된 연결기어(22)와 맞물려 회전하도록하고, 상기 연결기어(22)는 구동축(8) 상에 설치된 제2 구동기어(14)와 서로 연결되게 구성하여 제2 구동기어(14)가 제1 구동기어(12)와는 서로 반대로 연동회전하도록 구성함을 특징으로 하는 정역회전에 의한 자가발전형 기어구동장치.
The first drive gear 12 of claim 1, wherein the first drive gear 12 and the second drive gear 14 are configured to interlock with each other, and the first drive gear 12 rotated on the drive shaft 8 by the drive pulley 6. Meshes with a first interlocking gear 18 provided on the interlocking shaft 24 to rotate the second interlocking gear 20, and the second interlocking gear 20 is a connecting gear 22 provided on the rear connecting shaft 26; And the connecting gear 22 are connected to each other with the second driving gear 14 installed on the driving shaft 8 so that the second driving gear 14 is mutually different from the first driving gear 12. Self-powered gear drive by forward and reverse rotation, characterized in that configured to rotate on the contrary.
제1항에 있어서, 구동풀리(6)와 제1 구동기어(12) 및 제2 구동기어(14)가 축 결합하여 지지하는 구동축(8)을 회전체(32)를 축 지지하는 축봉(34)과 서로 조립결합이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 정역회전에 의한 자가발전형 기어구동장치.2. The shaft rod (34) according to claim 1, wherein the drive shaft (8) for supporting the rotating body (32) is supported by the drive pulley (6), the first drive gear (12), and the second drive gear (14). Self-powered gear drive by forward and reverse rotation, characterized in that the assembly is made with each other).
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