KR101537152B1 - 시트포스트 장착용 자전거용 보조 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 자전거와 같이 페달을 회전시켜 주행할 수 있고, 필요할 경우 전동모터의 구동력을 후륜타이어에 전달하여 주행할 수 있는 자전거용 보조 구동장치에 관한 것이다. 본 발명은 시트포스트를 갖춘 자전거는 누구나 쉽게 전기자전거로 변환 할 수 있으며, 자전거의 다양한 구조적 디자인적 차이를 극복하기 위해 구동장치를 시트포스트에 장착하고, 구동장치의 각도와 길이를 조절 함으로써 최적의 설치위치와 접합성이 높은 구조로 조절 할 수 있는 자전거용 구동장치이다.

Description

시트포스트 장착용 자전거용 보조 구동장치{Auxiliary driving apparatus for bicycle seat post}

본 발명은 자전거용 보조 구동장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 일반 자전거에 어떠한 부품의 교체 없이 본 자전거용 보조 구동장치만을 부착하여 전기자전거로 바꾸어 주는 자전거용 보조 구동장치이다. 기존의 자전거용 보조 구동장치는 자전거의 바퀴를 교환하거나 또는 자전거의 시트튜브에 장착하여 다양한 디자인을 가지고 있는 모든 자전거에 호환되지 못하였고, 그 설치방법 또한 복잡하였으나 본 발명은 자전거의 시트포스트에 장착되어, 다양한 디자인의 자전거에 적용할 수 있도록 자전거용 보조 구동장치의 각도와 길이가 조절되고, 후륜타이어로부터 오는 충격을 흡수하는 장치 등이 포함되어, 시트포스트를 가진 모든 자전거에 적용할 수 있는 자전거용 보조 구동장치이다.

종래의 후륜타이어 마찰식 자전거용 보조 구동장치는 시트튜브에 장착되어 뒷바퀴와 시트튜브간의 간격이 좁거나, 시트튜브에 자전거용 보조 구동장치를 장착할 수 없는 자전거 또는 뒷바퀴에 샥이 있어 자전거용 보조 구동장치에 충격이 가해지는 자전거 등에는 설치가 불가능 하였다. 또한 자전거 교체 시 다양한 디자인의 자전거프레임으로 인하여 시트튜브의 모양과 규격, 후륜타이어와 자전거프레임의 공간적 제약 등 으로 인하여 부품을 교체하거나 특수 제작 또는 설치가 불가능해 호환에 문제가 많았으며, 설치에 있어서도 최적의 동력을 전달하기 위한 롤러의 위치 선정에도 공간적인 제약으로 인해 설치의 어려움이 많았다.대한민국 등록특허 10-1127513-0000

시트포스트가 있는 자전거에 누구나 손쉽게 본 자전거용 보조 구동장치의 설치가 가능하고, 자신이 원하는 디자인의 일반자전거를 전기자전거로 만들 수 있다. 자전거용 보조 구동장치를 시트포스트에 장착 하기 때문에 기존 시트튜브에 장착하는 구동장치에 비해 공간의 제약이 거의 없으며, 가장 단순한 구성 및 구조로 인하여 고장이 적고, 누구나 손쉽게 자전거용 보조 구동장치의 각도와 길이를 조절 함으로써 어느 자전거라도 시트포스트만 있으면 설치 할 수 있으며, 페달을 이용한 수동 구동 시에도 모터추의 양방향 운동으로 후륜타이어에 어떠한 저항도 주지 않아 자전거의 순수한 기능에 지장을 주지 않으며, 사용자가 자전거를 교체 하여도 손쉽게 호환이 되어 영구적으로 사용이 가능하게 하려는 것이다.

본 고안은 시트포스트가 있는 일반 자전거를 자전거용 보조 구동장치를 시트포스트구동장치를 포스트커넥터로 고정하고 각도조절 나사를 이용하여 각도를 조절하며, 겉튜브 속에 설치된 속트브를 이용하여 구동장치의 길이를 자유롭게 조절이 가능하며, 겉튜브홀더나사를 조임으로써 길이를 고정 시켜 롤러의 위치를 자유롭게 조절할 수 있어, 공간의 제약 없이 다양한 디자인의 자전거의 후륜타이어에 롤러를 마찰 시킬 수 있다. 또한 모터추와 모터추링을 이용하여 롤러가 일정 각도로 움직이게 하였고, 모터추각유지기가 있어 모터가 일정 각 이상으로 이탈하는 것을 방지 하였으며, 속튜브와 모터추각유지기에 연결된 속튜브스프링이 롤러와 자전거타이어가 항상 접촉하게 하여 동력을 전달 할 수 있게 하였다. 그리고 모터추속에 삽입된 모터홀더 사이에 모터홀더스프링을 적용하여 롤러와 타이어가 일정한 힘으로 맞닿게 하는 동시에 후륜타이어에 샥이 있는 자전거의 후륜타이어에서 오는 충격을 흡수 하도록 하였다. 본 자전거용 보조 구동장치의 구조적 특징으로 롤러와 모터가 별도의 벨트 없이 직접 동력을 전달하고, 롤러 표면에 돌기를 만들어 빗물이나 기타 상황에서도 롤러가 미끄러지는 것을 최대한 방지 하였다.

본 발명의 효과는 다양한 디자인의 전기자전거를 원하거나 이미 보유하고 있는 자전거가 있는 사용자들이 전기자전거로 변환하고자 할 때, 본 자전거용 보조 구동장치로 자전거프레임의 주는 공간적 제약 없이 누구나 손쉽게 전기자전거로 변환 할 수 있고, 이로 인하여 새로운 자전거 문화가 열리게 될 것이라고 생각하며, 무공해 전기 제품으로 인한 환경보호에 일조를 하며, 근거리 자동차 사용을 줄여 에너지 절약에 도움을 주고, 충전에 따른 비용이 매우 저렴하여 교통비용 절감에도 크게 도움이 되며, 하이브리드 자전거로 인하여 개인 건강 및 웰빙에도 도움이 된다고 본다. 간단한 설계로 인한 저렴한 가격과 내구성 증가, 손쉬운 설치로 인한 제품 활용도 증가 등으로 볼 때인하여 친환경교통수단으로서 자전거의 활용도가 더욱 높아질 것을 기대한다.

도 1은 자전거용 보조 구동장치를 자전거에 장착한 상태의 전체 도면이고,
도 2는 자전거용 보조 구동장치를 시트포스트에 장착 후 측면에서 본 사시도 이며,
도 3은 자전거용 보조 구동장치를 시트포스트에 장착 후 위에서 본 사시도 이며,
도 4는 자전거용 보조 구동장치를 시트포스트에 장착 후 뒤에서 본 사시도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 보조 구동장치는 모터의 구동력을 이용하여 자전거의 후륜타이어(900)를 강제로 돌려주는 수단으로서, 사용자는 필요에 따라 보조 구동장치를 적절히 작동시켜가면서 자전거를 보다 편안하게 탈 수 있으며, 특히 언덕길 등과 같이 주행 여건이 어려운 곳에서 유용하게 사용할 수 있다.

이를 위하여, 상기 보조 구동장치는 지지수단인 시트포스트(100)에 포스트커넥터(200)을 설치하여 단단히 고정 시키고사(201)를 이용하여 알맞은 각도로 조절한다.

후륜타이어(900)과 롤러(800)의 알맞은 위치 선정을 위해 겉튜브(300)와 속튜브(400)의 길이를 조정하고, 겉튜브홀더(301)의 겉튜브홀더나사(302)를 조여서 길이를 고정하며, 겉튜브(300)위에 배터리(1000)를 설치한다.

모터추(500)가 모터추링(502)에 끼워져시계추처럼 앞 뒤로 양방향 운동이 가능하고, 속튜브(400)와 모터추각유지기(501)를 연결한 속튜브스프링(401)이 롤러(800)를 후륜타이어(900)에 항상 접촉시켜주어 동력 전달을 할 수 있게 하고, 동력이 전달로 인해 발생하는 마찰과 운동에너지 차이로 모터추(500)의 각이 올라갈때 후륜타이어(900)으로 부터 롤러(800)가 이탈 하는 것을 모터추각유지기(501)가 속튜브(400)에 걸리어 모터추(500)이 일정 각도 이상 올라가지 못하게 제어 하여, 롤러(800)가 후륜타이어(900)에서 떨어 지는 것을 방지 함과 동시에 적절한 압력이 가해지도록 한다.

모터추(500)속에 끼워져 있는 모터홀더(600)는 모터추(500) 방향으로 상하 운동이 할 수 있게 되어있으며, 모터홀더스프링(601)에 의해서 항시 후륜타이어(900)에 일정한 힘으로 압력을 가하며, 후륜타이어(900)으로 부터 나오는 충격이나, 에너지가 전달 될때 모터홀더스프링(601)이 신축성 있게 상하 운동을 하여 충격을 흡수한다.

모터홀더(600)는 모터(700)을 고정하여 잡아주고, 본 자전거용 보조 동력장치의 구조적 특징으로 인해 어떠한 벨트나 기타 도구를 거치지 않고 모터(700)로 부터 롤러지지대(801)를 통해 동력을 직접 롤러(800)에 전달하고, 롤러(800)가 동력을 후륜타이어(900)에 전달함에 있어 롤러돌기(802)로 인해 마찰이 커져 미끄럼을 최대한 방지하여 동력을 효율적으로 전달한다.

100 : 시트포스트 200 : 포스트커넥터
201 : 각도조절나사 301 : 겉튜브홀더
302 : 겉튜브홀더나사
400 : 속튜브 401 : 속튜브스프링
500 : 모터추 501 : 모터추각유지기
502 : 모터추링 600 : 모터홀더
601 : 모터홀더스프링 700 : 모터
800 : 롤러 801 : 롤러지지대
802 : 롤러돌기 900 : 후륜타이어
1000 : 배터리

Claims (9)

1. 자전거용 보조 동력장치를 자전거의 시트포스트(100)에 연결하여 공간적인 제약이 없고, 자전거용 보조 동력장치를 후륜타이어(900)에 맞게 각도를 조절할 수 있는 포스트커넥터(200);
   후륜 타이어와 롤러(800)의 알맞은 위치 선정을 위해 겉튜브(300)속에 끼워 넣어진 속튜브(400)의 길이를 조절 하고, 고정 할 수 있는 겉튜브홀더(301)와 겉튜브홀더나사(302)를 포함하는 겉튜브(300)와 속튜브(400);
   속튜브(400)에 구비되는 모터추링(502)에 끼워져 있어 시계추처럼 앞뒤로 양방향 운동 할 수 있는 모터추(500);
   롤러(800)를 후륜타이어(900)에 항시 접촉시켜주기 위해 속튜브(400)와 모터추각유지기(501)를 연결하는 속튜브스프링(401);
   동력이 전달 될때 롤러(800)와 후륜타이어(900)의 속도 차와 마찰로 인해 발생하는 운동에너지로 인해 롤러(800)가 후륜타이어(900)로부터 이탈 하는 것을 막아 주기 위해 모터추(500)가 일정 각 이상 올라가면, 속튜브(400)와 충돌하여 일정 각 이상 벗어 나지 못하게 제어해 주는 모터추각유지기(501);
   모터추(500)와 모터홀더(600)사이에 위치 하여 후륜타이어(900)로 부터 충격이나, 운동 에너지가 전달될 때 롤러(800)가 신축성 있게 상하 운동을 하여 충격을 흡수할 수 있고, 일정한 압력으로 후륜타이어(900)를 눌러주어 마찰을 크게 할수 있는 모터홀더스프링(601);
   롤러(800)가 동력을 후륜타이어(900)에 전달할때 미끄럼을 방지하기 위한 롤러돌기(802);
   포스트커넥터(200)와 겉튜브(300)와 겉튜브(300) 속에 끼워 진 속튜브(400)와 속튜브(400)의 모터추링(502)에 끼워진 모터추(500)의 구조적 특징으로 후륜타이어(900)에 벨트나 베어링 없이 롤러(800)로 직접 동력을 전달할 수 있는 모터(700)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
2. 청구항 1항에 있어, 자전거의 시트포스트(100)에 포스트커넥터(200)를 통하여 겉튜브(300)를 단단히 연결하여 고정하고, 각도조절을 통해 구동장치의 롤러(800)가 후륜타이어(900)에 알맞은 위치에 올 수 있도록 조절 하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1항에 있어, 속튜브(400)와 모터추각유지기(501)에 연결되어 있는 속튜브스프링(401)이 모터추각유지기(501)를 항상 속튜브(400)쪽으로 당겨주어 모터추(500)가 일정 각도로 올라가고, 이로 인해 롤러(800)가 후륜타이어(900)에 항상 접촉되어 동력이 전달될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
6. 청구항 1항에 있어, 모터추각유지기(501)가 롤러(800)가 회전때 후륜타이어(900)와의 마찰과 속도차에 의해 모터추(500)가 일정 각도 이상으로 올라가 후륜타이어(900)로부터 이탈하려 할 때 모터추각유지기(501)가 속튜브(400)와 충돌하여 더이상 모터추(500)의 각도가 올라가는 것을 막아주어 일정 압력으로 롤러(800)와 후륜타이어(900)가 마찰하게 하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
7. 청구항 1항에 있어, 모터추(500)속에 끼워진 모터홀더(600)사이에 내장된 모터홀더스프링(601)로 인하여 후륜타이어(900)로 부터 충격이나 운동에너지가 전달 될 때 롤러(800)가 신축성 있게 상하 운동을 하여 충격을 흡수할 수 있고, 일정한 압력으로 롤러(800)가 후륜타이어(900)를 눌러주어 마찰을 크게 하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.
8. 삭제
9. 청구항 1항에 있어, 시트포스트(100)에 연결되 포스트커넥터(200)가 겉튜브(300)의 연결 각도를 조절하고, 겉튜브(300)속에 구비된 속튜브(400)의 길이 조절과 속튜브(400)의 모터추링(502)에 끼워진 모터추(500)와 모터추(500)속에 구비 된 모터홀더(600)의 구조적 특징으로 공간적 제약이 없어베어링 없이 롤러지지대(801)를 통해 롤러(800)로 직접 전달하여 후륜타이어(900)에 동력을 직접 전달하는 것을 특징으로 하는 자전거용 보조 구동장치.

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