KR101428876B1 - 팔의 휘두름(Swing) 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기존의 대부분의 자전거가 발폐달의 회전운동을 후륜의 구동력으로 사용하고 손 핸들의 조작에 의한 전륜은 조향기능 만을 담당하여 다리운동은 이루어지나 팔, 어깨, 허리 등 상체운동은 되지 않는 이륜 자전거의 결점을 해소하기 위하여 고안된 것이다.
자전거의 좌우 스윙 핸들(31)을 잡고 달리기 자세의 경우와 같이 팔을 휘두르면(스윙 운동 모드), 스윙 핸들 조립체(30) 전단의 베벨기어(50)에 구동력이 팔의 운동 방향에 따라 시계 방향 및 반시계 방향으로 교차 발생한다. 베벨기어(50)에서 발생한 회전 구동력은 전륜(16)과 결합된 스텐션 구동 조립체(60) 상부의 듀플리킷 기어(61)에 전달된다. 듀플리킷 기어(61)는 일 방향 회전 구동력 만을 베벨 기어(67)(71)에 전달하여 전륜(16)에 구동력이 발생하고, 휘두르는 팔의 각도를 좌우로 틀어줌으로서 구동력 전달 중에도 간단하게 조향기능 도 할 수 있다.
스윙 운동 모드 자전거 주행 중, 언제라도 스윙 핸들(31)을 좌우 각각 시계방향 및 반시계방향으로 비틀어 도그 클러치(43)를 캐리어(45)에서 분리하고 스윙 핸들(31)을 핸들 리테이너(39)에 또한, 핸들 스윙 스플라인 보스(36)를 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너(13)에 고정하면 스윙 종료 모드로 전환되어 종래의 자전거와 같이 전륜은 조향기능 만을 담당하게 되며, 전륜에 구동력의 전달이 필요한 경우에는 상기 과정의 역순으로 스윙 핸들(31)을 좌우 각각 반시계방향 및 시계방향으로 비틀어 도그 클러치(43)를 캐리어(45)에 결합하고 스윙 핸들(31)을 앞뒤로 휘두른다. 스윙 운동 모드와 스윙 종료 모드 사이의 전환은 직관적이고 간편하며, 운동 모드에 상관없이 상시 제동이 가능하다. 좌우의 스윙 핸들 조립체(30)는 서로 독립적으로 작동됨으로 한쪽의 스윙 핸들(31)은 팔의 휘두름 동작에 의해 구동력을 전륜(16)에 전달하고 반대편의 스윙 핸들(31)은 핸들 바(15)에 고정하여 조향기능 만을 전담하게 하는 자세도 가능하다.
자전거의 좌우 스윙 핸들(31)을 잡고 달리기 자세의 경우와 같이 팔을 휘두르면(스윙 운동 모드), 스윙 핸들 조립체(30) 전단의 베벨기어(50)에 구동력이 팔의 운동 방향에 따라 시계 방향 및 반시계 방향으로 교차 발생한다. 베벨기어(50)에서 발생한 회전 구동력은 전륜(16)과 결합된 스텐션 구동 조립체(60) 상부의 듀플리킷 기어(61)에 전달된다. 듀플리킷 기어(61)는 일 방향 회전 구동력 만을 베벨 기어(67)(71)에 전달하여 전륜(16)에 구동력이 발생하고, 휘두르는 팔의 각도를 좌우로 틀어줌으로서 구동력 전달 중에도 간단하게 조향기능 도 할 수 있다.
스윙 운동 모드 자전거 주행 중, 언제라도 스윙 핸들(31)을 좌우 각각 시계방향 및 반시계방향으로 비틀어 도그 클러치(43)를 캐리어(45)에서 분리하고 스윙 핸들(31)을 핸들 리테이너(39)에 또한, 핸들 스윙 스플라인 보스(36)를 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너(13)에 고정하면 스윙 종료 모드로 전환되어 종래의 자전거와 같이 전륜은 조향기능 만을 담당하게 되며, 전륜에 구동력의 전달이 필요한 경우에는 상기 과정의 역순으로 스윙 핸들(31)을 좌우 각각 반시계방향 및 시계방향으로 비틀어 도그 클러치(43)를 캐리어(45)에 결합하고 스윙 핸들(31)을 앞뒤로 휘두른다. 스윙 운동 모드와 스윙 종료 모드 사이의 전환은 직관적이고 간편하며, 운동 모드에 상관없이 상시 제동이 가능하다. 좌우의 스윙 핸들 조립체(30)는 서로 독립적으로 작동됨으로 한쪽의 스윙 핸들(31)은 팔의 휘두름 동작에 의해 구동력을 전륜(16)에 전달하고 반대편의 스윙 핸들(31)은 핸들 바(15)에 고정하여 조향기능 만을 전담하게 하는 자세도 가능하다.
Description
본 발명은 이륜 자전거에 대한 것으로 종래의 발페달 운동에 의한 후륜 구동에 추가하여 상체 팔의 앞뒤 휘두름 운동을 자전거의 전륜에 전달하는 구동체계에 대한 것이다.
기계 장비에는 회전을 통해 동력이 전달되는 경우가 많다. 종래의 자전거의 경우에도 발페달의 회전운동으로 후륜이 전진방향으로 구동되어 자전거가 전진하게 된다. 이때 발페달의 회전 방향을 반대로 할 경우에는 발 페달의 Crank 축에 결합된 멈춤쇠(82)가 내치 래칫(83) 위를 미끄러져 지나가고 회전력을 전달하지 못하기 때문에 자전거는 후진하지 않는다. 이와 동일한 원리를 응용하여 양팔의 자연스런 앞뒤 휘두름 운동을 전륜의 구동력으로 전달하는 장치에 대한 것이 본 고안이다.
기존의 대부분의 자전거는 발폐달(18)의 회전운동을 후륜(17)의 구동력으로 사용하고 손 핸들의 조작에 의한 전륜(16)은 조향기능 만을 담당하여 다리운동은 이루어지나 팔, 어깨, 허리 등 상체운동은 되지 않는 결점을 가지고 있다. 일부 출시되거나 출원된 발페달과 함께 손페달의 회전운동이나 손핸들의 전후 운동에 의해 구동되는 자전거는 손 발 동시 동작이 원활치 못하고 손발구동 운동 중 조향이나 제동이 어려우며 구조가 복잡하여 자전거의 외관이 조잡해지는 문제가 있어 보급이 잘 되지 못하고 있는 실정이다. 달리기 운동에서와 같은 자연스러운 양 팔의 앞뒤 휘두름(swing) 움직임을 자전거 전륜의 구동력으로 전환하여 하체 운동 뿐만 아니라 상체도 운동이 이루어지고 전륜과 후륜이 동시에 구동력을 지면에 전달 함으로서 탁월한 주행 기동성을 갖고 팔의 휘두름 방향에 의한 자연스러운 조향이 이루어지며, 주행 중 어느 순간에도 제동이 가능토록 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자전거는 전륜(16)에 회전 구동력을 전달하기 위하여 전륜(16) 중심 축의 양 끝단에 축과 일체화된 베벨 기어(71)와; 프레임(11)에 연결되는 핸들 바(15)에 유성 기어 서포트 바(21)와 스플라인 샤프트 서포트 바(20)를 일체화시켜, 스윙 핸들(31)을 잡은 양 손의 앞뒤 휘두르는 동작에 의해 베벨 기어(50)에 시계 방향과 반시계 방향의 회전 구동력이 교대로 발생하는 스윙 핸들 조립체(30)와; 전륜(16)의 베벨 기어(71)에 전진 방향의 구동력을 전달하며 서스펜션 기능도 수행하는 스텐션 구동 조립체(60)와; 상기 스윙 핸들 조립체(30)의 베벨 기어(50)의 회전 구동력을 스텐션 구동 조립체(60)의 좌우 2개의 듀플리킷 기어(61)에 전달하기 위한 핸들 바(15)에 결합된 평 기어(14) 또는 좌우 양측의 듀플리킷 기어(61)의 평 기어와 체결되는 벨트; 를 포함한다.
여기서, 상기 스윙 핸들 조립체(30)는 브레이크 손잡이(32) 및 전방에 핸들 체결 고정을 위한 니쁠(77)이 있는 스윙 핸들(31); 상기 스윙 핸들(31)의 몸체 하부에 삽입되어 팔의 스윙 운동시 손목의 자연스러운 각도 틀어짐을 가능하게 하는 볼 스위블(33); 상기 볼 스위블(33)의 중공에 결합된 샤프트를 가진 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34); 상기 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34)가 삽입되며 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠(37)이 몸체 외곽에 체결되며 전단하부에 로드엔드 베어링 케이싱(41)이 결합되고 전방에 핸들 체결 고정을 위한 니쁠(78)이 있는 핸들 스윙 스플라인 보스(36); 상기 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34)와 핸들 스윙 스플라인 보스(36)사이에서 완충 역할을 하는 스프링(35); 상기 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 삽입되며 상기 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠(37)을 가이드 하는 홈이 있고 스윙 핸들(31)을 고정하는 핸들 리테이너(39)가 장착되며 몸체 하부의 횡 방향 스플라인에 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)가 삽입되는 핸들 스윙 보스(38); 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)위에 슬라이딩 운동을 하며 캐리어(45) 후방 홈에 결합되기도 하고 분리되기도 하는 도그 클러치(43); 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)와 일체화 되어 상기 캐리어(45) 내부에 결합되는 베어링(44); 상기 캐리어(45)의 원주 부근에 위치한 서포트에 결합되는 유성 기어(46)와 캐리어(45)의 중심 서포트에 결합되는 태양 기어(47), 상기 유성 기어(46)와 맞물리는 내부 기어(48); 상기 내부 기어(48)에 결합되어 상기 태양 기어(47)의 중심 축을 지지하는 유성 기어 케이싱(49); 상기 태양 기어(47)와 일체화 되어 듀플리킷 기어(61)에 회전 구동력을 전달하는 베벨 기어(50); 상기 도그 클러치(43)를 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)를 따라 가이드 하는 시프트 포크(55); 상기 시프트 포크(55)를 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)를 따라 가이드 하기 위한 유니버설 조인트 로드(52)(54)와 저널 조립체(53);를 포함하며, 상기 유니버설 조인트 로드(52)가 핸들 스윙 스플라인 보스(36) 전단에 위치한 로드엔드 베어링 케이싱(41) 내부의 볼 스위블(51)에 체결되며, 상기 유니버설 조인트 로드(54)는 시프트 포크(55)와 상기 저널 조립체(53)에 의하여 체결되어, 스윙 핸들(31)을 잡고 앞뒤로 휘두르는 동작에 따라 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34)가 핸들 스윙 스플라인 보스(36)내에서 슬라이딩 운동을 하며, 스윙 핸들(31)을 잡은 손의 위치 각도에 의하여 핸들 스윙 보스(38)가 시계 및 반시계 방향의 교차 각도 운동을 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)에 주어, 도그 클러치(43)가 시프트 포크(55)에 의해 캐리어(45)와 분리된 경우에는 캐리어(45)에게 구동력이 전달되지 않고, 도그 클러치(43)가 시프트 포크(55)에 의해 캐리어(45)와 결합된 경우에는 캐리어(45)에게 구동력이 전달되어, 유성 기어(46), 태양 기어(47)를 거쳐 베벨기어(50)에 시계 방향 및 반시계 방향의 회전 구동력이 교차로 발생하게 하는 것을 특징으로 한다.
또한 스텐션 구동 조립체(60)는 상부에 베벨 기어, 하부에 평 기어가 일체화 결합되며 평기어 내부에는 멈춤쇠 베이스(74), 멈춤쇠(75) 및 내치 래칫(76)이 구성되어 자전거 운전자 기준 좌측은 반시계 방향, 우측은 시계 방향의 일 방향으로만 회전 구동력을 전달하는 듀플리킷 기어(61); 상기 듀플리킷 기어(61)의 멈춤쇠 베이스(74)와 일체화 되어 좌측은 반시계 방향 우측은 시계 방향의 일 방향으로만 회전 구동력을 전달하는 스텐션 스플라인 보스(62); 상기 스텐션 스플라인 보스(62) 내부의 스플라인에 삽입되어 회전 구동력을 전달하며 동시에 서스펜션에 따라 스텐션 스플라인 보스(62)가 종 방향으로 스플라인을 따라 슬라이딩하는 서스펜션 스플라인 샤프트(64); 내치 래칫(66)이 내부에 일체화 결합되어 좌측은 반시계 방향 우측은 시계 방향의 일 방향으로만 회전 구동력을 전달하는 베벨 기어(67); 상기 서스펜션 스플라인 샤프트(64)와 상기 베벨 기어(67)는 일체화 결합되어 드롭아웃(69)의 서포트 중심축에 고정되어 중심축 기준 회전 자유도 만을 가지며; 상기 스텐션 스플라인 보스(62)와 상기 슬라이더(68) 사이에 위치하여 전륜(16)에 가해진 충격을 흡수하는 스프링(65); 상기 스텐션 스플라인 보스(62)가 내부에 삽입되어 회전과 종방향 슬라이딩 운동을 하는 슬라이더(68); 상기 스텐션 스플라인 보스(62)와 슬라이더(68)의 상대적인 회전 및 슬라이딩 운동을 지지하는 베어링(63);으로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전륜 구동 자전거는 팔의 앞뒤 휘두름 운동에 의해 전륜(16)에 구동력이 전달되는 스윙 운동 모드와 종래의 자전거와 동일하게 발 페달(18)의 운동에 의해서 후륜(17)에만 구동력이 전달되는 스윙 종료 모드의 2가지 작동 모드를 가진다.
스윙 운동 모드에서는 달리기 자세와 동일한 자연스러운 양 팔의 앞뒤 휘두름(swing) 움직임을 자전거 전륜(16)에 구동력으로 전달하는 동시에 팔의 휘두르는 방향을 좌우로 조종함으로서 조향이 이루어지고 제동이 필요한 경우에는 언제라도 스윙 핸들(31)의 브레이크 손잡이(32)를 당기면 되므로 자연스러운 달리기 자세의 운동으로 전륜(16) 구동이 이루어지며 조향과 제동 기능도 원활하여, 종래 자전거의 하체운동과 더불어 상체운동이 가능하여 전신운동 효과가 크다. 전륜(16)과 후륜(17)에서 모두 구동력이 발생하므로 경사진 언덕길, 빗길과 같이 미끄러운 도로 및 비포장 도로에서 종래의 자전거보다 주행 안정성 및 기동성이 탁월하다.
스윙 운동 모드 자전거 주행 중, 언제라도 스윙 핸들(31)을 좌우 각각 시계방향 및 반시계방향으로 비틀어 도그 클러치(43)를 캐리어(45)에서 분리하고 스윙 핸들(31)을 핸들 리테이너(39)에 또한, 핸들 스윙 스플라인 보스(36)를 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너(13)에 고정하면 스윙 종료 모드로 전환되어 종래의 자전거와 동일하게 전륜은 조향기능 만을 담당하게 되며, 전륜에 구동력의 전달이 필요한 경우에는 상기 과정의 역순으로 스윙 핸들(31)을 좌우 각각 반시계방향 및 시계방향으로 비틀어 도그 클러치(43)를 캐리어(45)에 결합하고 스윙 핸들(31)을 앞뒤로 휘두른다. 스윙 운동 모드와 스윙 종료 모드 사이의 전환은 직관적이고 간편하다.
좌우의 스윙 핸들 조립체(30)는 서로 독립적으로 작동됨으로 한쪽의 스윙 핸들(31)은 팔의 휘두름 동작에 의해 구동력을 전륜(16)에 전달하고 반대편의 스윙 핸들(31)은 핸들 바(15)에 고정하여 조향기능 만을 전담하게 하는 자세도 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 사시도-1.
도 2는 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 사시도-2.
도 3은 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 분해 사시도.
도 4는 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 좌측 스윙핸들(Swing Handle) 조립체의 분해 사시도. (좌우 대칭 구조)
도 5는 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 서스펜션(Suspension)구동 조립체의 분해 사시도.
도 6은 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 캐리어(45)의 사시도.
도 7은 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 좌측 듀플리킷 기어(61)의 사시도. (좌우 대칭 구조)
도 8은 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 좌측 베벨 기어(67)의 사시도. (좌우 대칭 구조)
도 9은 본 고안의 기술이 적용된 전륜 구동 자전거의 스윙 핸들(31)의 스윙모드 전환 예를 도시한 예시도.
도 10은 본 고안의 배경이 되는 멈춤쇠 조립체(80)의 구조를 도시한 평면도
본 발명, 팔의 스윙 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거에는 2가지 작동 모드가 있다. 전륜에 구동력이 전달되는 스윙 운동 모드와 구동력이 전달되지 않는 스윙 종료 모드의 2가지(도 9. 참조) 이다.
스윙 운동 모드에서는 스윙 핸들(31)을 잡은 양 손 또는 한 손을 달리기 자세의 경우와 같이 좌우의 손을 교차하여 앞뒤로 휘두른다. 손의 상하 움직임에 따라, 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34)가 핸들 스윙 스플라인 보스(36) 내에서 종방향 슬라이딩 운동을 하고 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 결합된 핸들 스윙 보스(38)는 몸체 하부에 횡방향으로 결합되는 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)를 시계 및 반시계 방향으로 교대로 회전 구동한다. 핸들 스윙 스플라인 보스(36) 전단하부의 로드엔드 베어링 케이싱(41)에 결합되는 볼 스위블(51)과 일체화된 유니버설 조인트 로드(52)에 결합되는 저널 조립체(53)와 유니버설 조인트 로드(54)에 의해 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)위에서 이송된 시프트 포크(55)에 의해 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)를 따라 이송된 도그 클러치(43)가 캐리어(45) 후면 홈에 결합되어 캐리어(45)에 회전 구동력을 전달한다. 핸들 바(15)에 일체화된 유성 기어 서포트 바(21)에 결합되는 내부 기어(48)의 내치(Inner Teeth)와 맞물리는 유성 기어(46)가 캐리어(45)에 의해 태양 기어(47) 주위를 공전하게 되고 내부 기어(48)는 유성 기어 서포트 바(21)에 의해 고정되어 있으므로 캐리어(45)는 태양 기어(47)를 자전 시키는 회전력을 전달한다. 상기 태양 기어(47)에 전달된 회전력은 태양 기어(47) 축과 일체화 된 베벨기어(50), 평 기어(14) 또는 벨트를 거쳐 듀플리킷 기어(61)에 순차적으로 전달된다. 듀플리킷 기어(61)의 평기어 내부에는 멈춤쇠 베이스(74), 멈춤쇠(75) 및 내치 래칫(76)이 구성되어, 자전거 운전자 기준으로 좌측은 반시계 방향 우측은 시계 방향의 일 방향으로만 듀플리킷 기어(61)가 회전 구동력을 스텐션 스플라인 보스(62)에 전달하고, 상기 스텐션 스플라인 보스(62) 내에 종방향으로 삽입된 서스펜션 스플라인 샤프트(64), 상기 서스펜션 스플라인 샤프트(64)와 일체화 결합되고 또한 내부에 멈춤쇠 베이스(74), 멈춤쇠(75) 및 내치 래칫(76)이 구성되어 좌측은 반시계방향 우측은 시계방향의 일방향으로 구동력을 전달하는 베벨 기어(67), 상기 베벨 기어(67)과 맞물리는 전륜 중심 축의 베벨 기어(71)에 순차적으로 전달되어 본 고안 자전거의 전륜(16)에 전진방향의 일방향 회전 구동력이 발생한다. 즉, 시계 및 반시계 방향으로 교차 회전하는 스윙 핸들 조립체(30)의 베벨 기어(50)에 의하여 전륜(16) 좌우의 베벨 기어(67)가 각각 교대로 전륜 중심 축의 베벨 기어(71)에 구동력을 전달한다.
스윙 운동 모드에서 스윙 종료 모드로 변환하기 위해서는, 스윙 핸들(31)을 잡은 손을 자전거 운전자의 몸통 중심으로부터 바깥 방향(즉, 좌측은 시계방향, 우측은 반시계방향)으로 비틀면서 전방으로 민다. 이 때, 스윙 핸들(31), 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34) 및 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠(37)이 핸들 스윙 보스(38)의 홈을 따라 회전하면서 전방으로 이동되는 것과 동일하게 회전하며 전방으로 움직인다. 상기 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 회전(좌측은 시계방향, 우측은 반시계방향)하며 전방으로 움직이면, 핸들 스윙 스플라인 보스(36) 전단 하부의 로드엔드 베어링 케이싱(41)도 회전(좌측은 시계방향, 우측은 반시계방향)하여 로드엔드 베어링 케이싱(41) 내부의 볼 스위블(51)과 결합된 유니버설 조인트 로드(52), 저널 조립체(53) 및 유니버설 조인트 로드(54)가 이어서 핸들 바(15)의 중앙기준 각각 좌우 양측방향으로 당겨져 시프트 포크(55)를 당기게 된다. 좌우측 시프트 포크(55)가 각각 좌우 양측방향으로 당겨지면 도그 클러치(43)가 이어서 당겨지므로 도그 클러치(43)가 캐리어(45)와 분리되어 유성 기어(46), 태양 기어(47) 및 베벨 기어(50)에 회전 구동력이 전달되지 않는다. 상기 스윙 핸들(31)과 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 회전하면서 전진하여 각각 핸들 리테이너(39)와 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너(13) 중앙의 구멍에 스윙 핸들(31)과 핸들 스윙 스플라인 보스(36) 전방의 니쁠(77)(78)을 삽입하여 스윙 핸들(31)의 전방 경사면을 핸들 리테이너(39)의 내부 경사면에 그리고 핸들 스윙 스플라인 보스(36)의 전방 경사면을 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너(13)의 내부 경사면에 밀착시키면 스윙 핸들(31)이 핸들 바(15)에 고정되어 종래의 자전거와 같이 전륜(16)은 조향기능 만을 담당하는 스윙 종료 모드 운전이 된다.
스윙 종료 모드 운전 중, 스윙 운동 모드 운전으로 자전거의 주행 모드를 변환하고자 할 때는 상기의 스윙 운동 모드 운전에서 스윙 종료 모드 운전으로 변환하는 과정의 역순으로 운전하면 된다. 즉, 스윙 핸들(31)을 잡은 손을 자전거 운전자의 몸통 중심 방향(좌측은 반시계방향, 우측은 시계방향)으로 비틀면서 후방으로 당긴다. 그러면, 스윙 핸들(31)이 핸들 리테이너(39)에서, 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너(13)에서 분리되며 이어서, 도그 클러치(43)가 캐리어(45) 후면 홈에 결합되어 상술한 바와 같이 스윙 핸들 조립체(30)의 베벨 기어(50), 스텐션 구동 조립체(60)의 듀플리킷 기어(61) 및 베벨 기어(67)을 거쳐 최종적으로 전륜(16)의 중심축 베벨 기어(71)에 자전거 전진 방향의 일방향 회전 구동력을 전달하게 된다.
11: 프레임 (frame)
12: 핸들 바 플러그 (Handle Bar Plug)
13: 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너 (Handle Swing Spline Boss Retainer)
14: 평 기어 (Spur Gear)
15: 핸들 바 (Handle Bar)
16: 전륜 (Front Wheel)
17: 후륜 (Rear Wheel)
18: 발 페달 (Foot Pedal)
19: 크랭크 (Crank)
20: 스플라인 샤프트 서포트 바 (Spline Shaft Support Bar)
21: 유성 기어 서포트 바 (Planetary Gear Support Bar)
30: 스윙 핸들 조립체 (Swing Handle Assembly)
31: 스윙 핸들 (Swing Handle)
32: 브레이크 손잡이 (Brake Handle)
33: 볼 스위블 (Ball Swivel)
34: 핸들 스윙 스플라인 샤프트 (Handle Swing Spline Shaft)
35: 스프링 (Spring)
36: 핸들 스윙 스플라인 보스 (Handle Swing Spline Boss)
37: 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠 (Handle Swing Spline Boss Nipple)
38: 핸들 스윙 보스 (Handle Swing Boss)
39: 핸들 리테이너 (Handle Retainer)
40: 핸들 드라이빙 보스 플러그 (Handle Driving Boss Plug)
41: 로드엔드 베어링 케이싱 (Rod End Bearing Casing)
42: 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트 (Handle Driving Spline Shaft)
43: 도그 클러치 (Dog Clutch)
44: 베어링 (Bearing)
45: 캐리어 (Carrier)
46: 유성 기어 (Planetary Gear)
47: 태양 기어 (Sun Gear)
48: 내부 기어 (Internal Gear)
49: 유성 기어 케이싱 (Planetary Gear Casing)
50: 베벨 기어 (Bevel Gear)
51: 볼 스위블 (Ball Swivel)
52: 유니버설 조인트 로드 (Universal Joint Rod)
53: 저널 조립체 (Journal Assembly)
54: 유니버설 조인트 로드 (Universal Joint Rod)
55: 시프트 포크 (Shift Fork)
60: 스텐션 구동 조립체 (Stanchion Driving Assembly)
61: 듀플리킷 기어 (Duplicate Gear)
62: 스텐션 스플라인 보스 (Stanchion Spline Boss)
63: 베어링 (Bearing)
64: 서스펜션 스플라인 샤프트 (Suspension Spline Shaft)
65: 스프링 (Spring)
66: 내치 래칫 (Inner Teeth Ratchet)
67: 베벨 기어 (Bevel Gear)
68: 슬라이더 (Slider)
69: 드롭아웃 (Drop Out)
70: 전륜 샤프트 (Front Wheel Shaft)
71: 베벨 기어 (Bevel Gear)
72: 아치 (Arch)
73: 크라운 (Crown)
74: 멈춤쇠 베이스 (Pawl Base)
75: 멈춤쇠 (Pawl)
76: 내치 래칫 (Inner Teeth Ratchet)
77: 니쁠 (Nipple)
78: 니쁠 (Nipple)
80: 멈춤쇠 조립체 (Pawl Assembly)
81: 멈춤쇠 베이스 (Pawl Base)
82: 멈춤쇠 (Pawl)
83: 내치 래칫 (Inner Teeth Ratchet)
12: 핸들 바 플러그 (Handle Bar Plug)
13: 핸들 스윙 스플라인 보스 리테이너 (Handle Swing Spline Boss Retainer)
14: 평 기어 (Spur Gear)
15: 핸들 바 (Handle Bar)
16: 전륜 (Front Wheel)
17: 후륜 (Rear Wheel)
18: 발 페달 (Foot Pedal)
19: 크랭크 (Crank)
20: 스플라인 샤프트 서포트 바 (Spline Shaft Support Bar)
21: 유성 기어 서포트 바 (Planetary Gear Support Bar)
30: 스윙 핸들 조립체 (Swing Handle Assembly)
31: 스윙 핸들 (Swing Handle)
32: 브레이크 손잡이 (Brake Handle)
33: 볼 스위블 (Ball Swivel)
34: 핸들 스윙 스플라인 샤프트 (Handle Swing Spline Shaft)
35: 스프링 (Spring)
36: 핸들 스윙 스플라인 보스 (Handle Swing Spline Boss)
37: 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠 (Handle Swing Spline Boss Nipple)
38: 핸들 스윙 보스 (Handle Swing Boss)
39: 핸들 리테이너 (Handle Retainer)
40: 핸들 드라이빙 보스 플러그 (Handle Driving Boss Plug)
41: 로드엔드 베어링 케이싱 (Rod End Bearing Casing)
42: 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트 (Handle Driving Spline Shaft)
43: 도그 클러치 (Dog Clutch)
44: 베어링 (Bearing)
45: 캐리어 (Carrier)
46: 유성 기어 (Planetary Gear)
47: 태양 기어 (Sun Gear)
48: 내부 기어 (Internal Gear)
49: 유성 기어 케이싱 (Planetary Gear Casing)
50: 베벨 기어 (Bevel Gear)
51: 볼 스위블 (Ball Swivel)
52: 유니버설 조인트 로드 (Universal Joint Rod)
53: 저널 조립체 (Journal Assembly)
54: 유니버설 조인트 로드 (Universal Joint Rod)
55: 시프트 포크 (Shift Fork)
60: 스텐션 구동 조립체 (Stanchion Driving Assembly)
61: 듀플리킷 기어 (Duplicate Gear)
62: 스텐션 스플라인 보스 (Stanchion Spline Boss)
63: 베어링 (Bearing)
64: 서스펜션 스플라인 샤프트 (Suspension Spline Shaft)
65: 스프링 (Spring)
66: 내치 래칫 (Inner Teeth Ratchet)
67: 베벨 기어 (Bevel Gear)
68: 슬라이더 (Slider)
69: 드롭아웃 (Drop Out)
70: 전륜 샤프트 (Front Wheel Shaft)
71: 베벨 기어 (Bevel Gear)
72: 아치 (Arch)
73: 크라운 (Crown)
74: 멈춤쇠 베이스 (Pawl Base)
75: 멈춤쇠 (Pawl)
76: 내치 래칫 (Inner Teeth Ratchet)
77: 니쁠 (Nipple)
78: 니쁠 (Nipple)
80: 멈춤쇠 조립체 (Pawl Assembly)
81: 멈춤쇠 베이스 (Pawl Base)
82: 멈춤쇠 (Pawl)
83: 내치 래칫 (Inner Teeth Ratchet)
Claims (3)
- 자전거 프레임(11)의 전방과 후방에 각각 전륜(16)과 후륜(17)이 있고, 상기 전륜(16)의 중심 축 양 끝단에 축과 일체화된 베벨 기어(71)가 위치하며, 핸들 바(15)가 상기 프레임(11)에 연결되며, 상기 핸들 바(15)에 일체화된 유성 기어 서포트 바(21)와 핸들 바(15) 양 끝단에 결합된 스플라인 샤프트 서포트 바(20)에 의해 지지되며 스윙 핸들(31)을 잡은 양 손의 앞뒤 휘두르는 동작에 의해 베벨 기어(50)에 시계 방향과 반시계 방향의 회전 구동력이 교대로 발생하는 스윙 핸들 조립체(30), 전륜(16)의 베벨 기어(71)에 전진 방향의 구동력을 전달하고 서스펜션 기능도 수행하는 스텐션 구동 조립체(60)가 전륜(16)에 설치되며, 상기 스윙 핸들 조립체(30)의 베벨 기어(50)의 회전 구동력을 스텐션 구동 조립체(60)의 좌우 2개의 듀플리킷 기어(61)에 전달하기 위한 핸들 바(15)에 결합된 평 기어(14) 또는 좌우 양측의 듀플리킷 기어(61)의 평 기어와 체결되는 벨트가 설치되어, 양 손이 스윙 핸들 조립체(30)의 스윙 핸들(31)을 잡고 앞뒤로 휘두르는 동작에 의해 전륜(16)에 전진 구동력이 전달되는 것을 특징으로 하는 전륜 구동 자전거.
- 청구항 1에 있어서,
상기 스윙 핸들 조립체(30)는, 브레이크 손잡이(32) 및 전방에 핸들 체결 고정을 위한 니쁠(77)이 있는 스윙 핸들(31), 상기 스윙 핸들(31)의 몸체 하부에 삽입된 볼 스위블(33), 상기 볼 스위블(33)의 중공에 결합된 샤프트를 가진 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34), 상기 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34)가 삽입되며 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠(37)이 몸체 외곽에 체결되며 전단하부에 로드엔드 베어링 케이싱(41)이 결합되고 전방에 핸들 체결 고정을 위한 니쁠(78)이 있는 핸들 스윙 스플라인 보스(36), 상기 핸들 스윙 스플라인 샤프트(34)와 핸들 스윙 스플라인 보스(36)사이에서 완충 역할을 하는 스프링(35), 상기 핸들 스윙 스플라인 보스(36)가 삽입되며 상기 핸들 스윙 스플라인 보스 니쁠(37)을 가이드 하는 홈이 있고 스윙 핸들(31)을 고정하는 핸들 리테이너(39)가 장착되며 몸체 하부의 횡 방향 스플라인에 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)가 삽입되는 핸들 스윙 보스(38), 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42) 위에 슬라이딩 운동을 하며 캐리어(45)에 결합되기도 하고 분리되기도 하는 도그 클러치(43), 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)와 일체화 되어 상기 캐리어(45) 내부에 결합되는 베어링(44), 상기 캐리어(45)의 원주 부근에 위치한 서포트에 결합되는 유성 기어(46)와 캐리어(45)의 중심 서포트에 결합되는 태양 기어(47), 상기 유성 기어(46)와 맞물리는 내부 기어(48), 상기 내부 기어(48)에 결합되어 상기 태양 기어(47)의 중심 축을 지지하는 유성 기어 케이싱(49), 상기 태양 기어(47)와 일체화 되어 듀플리킷 기어(61)에 회전 구동력을 전달하는 베벨 기어(50), 상기 도그 클러치(43)를 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)를 따라 가이드 하는 시프트 포크(55), 상기 시프트 포크(55)를 상기 핸들 드라이빙 스플라인 샤프트(42)를 따라 가이드 하기 위한 유니버설 조인트 로드(52)(54)와 저널 조립체(53), 상기 유니버설 조인트 로드(52)가 핸들 스윙 스플라인 보스(36) 전단에 위치한 로드엔드 베어링 케이싱(41) 내부의 볼 스위블(51)에 체결되며, 상기 유니버설 조인트 로드(54)는 시프트 포크(55)와 상기 저널 조립체(53)에 의하여 체결되어, 스윙 핸들(31)을 잡고 앞뒤로 휘두르는 동작에 의하여 베벨기어(50)에 시계 방향 및 반시계 방향의 회전 구동력이 교차로 발생하게 하는 것을 특징으로 하는 전륜 구동 자전거. - 청구항 1에 있어서,
상기 스텐션 구동 조립체(60)는, 듀플리킷 기어(61), 상기 듀플리킷 기어(61)의 멈춤쇠 베이스(74)와 일체화 되어 자전거 운전자 기준 좌측은 반시계 방향 우측은 시계 방향의 일 방향으로만 회전 구동력을 전달하는 스텐션 스플라인 보스(62), 상기 스텐션 스플라인 보스(62) 내부의 스플라인에 삽입되어 회전 구동력을 전달하며 동시에 서스펜션에 따라 스텐션 스플라인 보스(62)가 종 방향으로 스플라인을 따라 슬라이딩하는 서스펜션 스플라인 샤프트(64), 상기 서스펜션 스플라인 샤프트(64)와 결합된 내치 래칫(66)이 내부에 조립 결합되어 전륜(16) 중앙의 베벨 기어(71)에 회전 구동력을 전달하는 베벨 기어(67), 상기 베벨 기어(67)를 지지하는 서포트를 가지며 전륜(16) 중심축에 조립 결합되는 드롭아웃(69), 상기 드롭아웃(69)과 일체화되고 상기 스텐션 스플라인 보스(62)가 내부에 삽입되는 슬라이더(68), 상기 슬라이더(68)와 상기 스텐션 스플라인 보스(62) 사이에 위치하여 슬라이더(68)와 스텐션 스플라인 보스(62)의 상대적인 회전 및 길이방향 슬라이딩 운동을 지지하는 베어링(63), 상기 슬라이더(68) 내부 하부와 상기 스텐션 스플라인 보스(62) 하부 사이에 조립 결합되어 자전거 전륜(16)에 가해진 충격을 흡수하는 스프링(65)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전륜 구동 자전거.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120138632A KR101428876B1 (ko) | 2012-12-01 | 2012-12-01 | 팔의 휘두름(Swing) 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120138632A KR101428876B1 (ko) | 2012-12-01 | 2012-12-01 | 팔의 휘두름(Swing) 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거 |
Publications (2)
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| KR1020120138632A Expired - Fee Related KR101428876B1 (ko) | 2012-12-01 | 2012-12-01 | 팔의 휘두름(Swing) 운동에 의해 구동되는 전륜 구동 자전거 |
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2013
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