KR19990012233A - 자전거의 보조 동력장치 - Google Patents

Abstract

내리막길에서 감긴 와권스프링(태엽)의 풀리는 탄성력으로 회전하는 회전력을, 오르막길에서 페달에 의한 차륜의 회전력에 가할 수 있게 한 것이다.

전륜의 스포크에 결합하여 전륜과 일체로 회전하도록 중심부(4a)를 차축(5)에 회전할수 있게 부착하고, 끝면에 클러치면(4b)을 설치하는 동시에 치차(4c)를 형성한 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)와, 중심부(6a)를 차축에 회전할 수 있게 부착하며, 끝면에 클러치면(6b)를 설치하는 동시에 치차(6c)를 형성한 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)와 마찰 클러치 디스크의 중심부(6a)가 와권스프링의 내단부(7a)에 결합되며, 외단부(7b)가 와권스프링 수납통(8)의 내원주(8a)에 고정된 와권스프링(7)과, 양 마찰 클러치 디스크의 접합·분리 조작기구(9)와, 치차(4c)(6c)사이에 설치한, 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력으로 회전하는 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 회전력을 마찰 클러치 디스크(4)에 전동하는 감속작용을 가진 치차기구(10)을 구비한 자전거의 보조 동력장치.

Description

자전거의 보조 동력장치

본 발명은 오르막길을 오를때 오르막길을 가볍게 힘 안들고, 오를 수 있게 안출한 자전거의 보조 동력장치에 관한 것으로 종래 자전거의 축전지(배터리)와 이 축전지를 전원으로 해서 회전하는 전동기를 구비하고, 예를 들면 오르막길을 오를때 원할 때 스위치를 넣어 전동기의 회전을 차륜에 전동해서, 그 회전력을 폐달에 의해 차륜의 회전력을 가함으로서, 오르막길을 가볍게 오를 수 있도록 구성한 자전거의 보조동력 장치 등이 개발되어있다.

종래 자전거의 보조 동력장치는 축전지와 전동기를 구비하고 있기 때문에, 중량이 무겁고, 가격이 높아 보급이 어렵고, 더욱이 축전지는 조심하여 충전해 놓지 않으면 등판할 때 전지의 큰 용량이 없어서 사용할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 축전지를 사용함으로, 축전지의 폐기처분을 하는때에 공해가 발생하지 않도록 폐기처리에 곤란한 문제가 있었다.

본 발명은, 축전지나 모우터를 사용하는 것이 아니고, 예를 들면 내리막길에서 자전거의 차륜의 회전력으로 와권스프링을 감아두고, 오르막길등에서는 상기 감겨진 와권스프링의 풀리는 탄성력에 의하여 차륜에 전동하여 파륜을 회전시키고 그 회전력을 페달에 의해 차륜의 회전력으로 가하므로서, 오르막길을 가볍게 오를 수 있게 구성한 것이다.

또한, 본 발명도 상기 과제를 해결하기위한 수단으로, 자전거의 차륜을 소망의 회전시에 마찰 클러치 디스크를 접합해서 와권스프링을 감고, 다른 소망 회전시에 상기 감겨진 와권스프링의 풀리는 탄성력을, 감속력을 가진 치차기구를 통해서 차륜에 전달하여 차륜을 회전시키도록 구성한 자전거의 보조 동력장치인 것이다.

도 1은 본 발명 자전거의 보조 동력장치의 일부를 단면으로한 정면도

도 2는 발명의 구성부재인 감속작용을 가진 치차기구 표시도

도 3은 본 발명의 보조 동력장치를 구비한 자전거의 개략 표시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:자전거2:전륜

2a:허브부3:스포크

4:일방의 마찰 클러치 디스크4a:중심부

4b:클러치면4c:치차

5:차축6:다른쪽의 마찰 클러치 디스크

6a:중심부6b:클러치면

6c:치차6d:통축(筒軸)

6e:플랜지7:와권스프링

7a:중심부7b:외단부

8:와권스프링수납통8a:내주(內周)

9:접합·분리 조작기구9a:L형레버

10:치차기구10a:감속치차

10a₁:소치차10a₂:대치차

10b:중간치차10b₁:지축

10c:긴구멍11:결합부재

12:스프링13:와이어

14:클러치조작레버15:동력개폐걸림편

16:동력개폐레버17:와이어

18:기체커버19:축수(軸受)

D:보조 동력 장치

본 발명의 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

자전거(1)의 전륜(2)의 스포크(3)에 결합하여 전륜(2)과 일체로 회전 하도록 중심부(4a)를 차축(5)에 회전할수 있게 부착하고, 또 끝면에 클러치면(4b)을 설치하는 동시에 치차(4c)를 형성한 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)와 중심부(6a)를 상기 차축(5)에 회전할 수 있게 부착하고, 또한 끝면에 클러치면(6b)를 설치하는 동시에 치차(6c)를 형성한 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)와 이 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 중심부(6a)가 와권스프링의 내단부(7a)에 결합되고, 와권스프링의 외단부(7b)가 와권스프링수납통(8)의 내주(8a)에 고정된 와권스프링(7)과, 상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 접합·분리 조작기구(9)와, 상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 원주면(圓周面)의 치차(4c)(6c)사이에 설치한, 상기 감겨진 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력으로 회전하는 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 회전력을 상기 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)에 전동하는 감속작용을 가진 치차기구(10)를 구비한 자전거의 보조 동력장치이다.

이러한 자전거의 보조 동력장치에 의해서, 예를들면 내리막길에서 차륜의 회전력으로 와권스프링을 감아두고, 오르막길 등에서는 이 감아둔 스프링의 풀리는 탄성력에 의해서 감속작용을 가진 치차기구를 통하여 차륜을 회전시키어 그 회전력을 페달에 의해 차륜의 회전력으로 가하므로, 오르막길등을 가볍게 오를수 있게 된 것이다.

실시예

도면에 따라 본 발명에 의한 자전거의 보조 동력장치 실시예에 대해 아래와 가타이 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명 자전거의 보조 동력장치의 일부를 단면으로 한 저면도이고, 도 2는 본 발명의 구성부재인 감속작용을 가지는 치차기구를 표시하는 도면, 도 3은 본 보조 동력장치를 구비한 자전거의 개략을 표시한 것이다.

본 발명의 자전거의 보조 동력장치 D의 주요부는, 자전거(1)의 전륜(2)의 스포크(3)에 결합하여 전륜(2)과 일체로 회전하도록 중심부(4a)를 차축(5)에 회전할수 있게 부착하고, 또한 끝면에 클러치면(4b)을 형성하는 동시에 치차(4c)를 형성한 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)와 중심부(6a)를 상기 차축(5)에 회전할 수 있게 부착하며, 또한 끝면에 클러치면(6b)를 형성하는 동시에 치차(6c)를 형성한 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)와, 이 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 중심부(6a)가 와권스프링의 내단부(7a)에 결합되고, 와권스프링의 외단부(7b)가 와권스프링수납통(8)의 내주(8a)에 고정된 와권스프링(7)과, 상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 접합·분리 조작기구(9)와, 상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6) 원주면의 치차(4c)(6c)사이에 설치한, 상기 감겨진 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력으로 회전하는 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 회전력을 상기 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)에 전동하는 감속작용을 가지는 치차기구(10)를 구비한 것이다.

또한, 상기와 같은 구성의 자전거의 보조 동력장치 D를 자전거(1)의 전륜(2)의 스포크(3)의 양측에 설치하고 있다.

또, 도 1에 있어서, 우측의 보조 동력장치 D의 각 부재의 부호의 기재는 생략하였다.

상기 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)는 자전거(1)의 전륜(2)의 허브부(2a)의 근방의 스포크(3)에 결합부재(11)를 끼워 부착되어있다. 이 결합부재(11)를 자전거(1)의 전륜(2)의 허브부(2a)의 근방에 부착에는 여러 종류의 구조를 생각할 수 있으므로 그 부착구조는 여기에서 상세히 도시하지 않았다. 또, 상기 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)는 상기 차축(5)에 회전할 수 있게 설치된 통축(6d)의 일단부에, 치차(6c)가 통축(6d)과 일체로 회전하도록 부착되며, 이 통축(6d)은 치차(6c)에 대해서 접동 가능하며, 통축(6d)의 일단은 플랜지 형상으로 되어 있고, 이 클러치면(6b)으로 되어 있다.

상기 통축(6d)의 일단과 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)사이에, 통축(6d)의 일단이 클러치면(6b)을 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 클러치면(4b)에서 분리하도록 스프링(12)이 개재되어 있다. 상기 통축(6d)에 상기 와권스프링(7)의 내단부(7a)가 결합되어 있다.

상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 접합·분리 조작기구(9)는 상기 통축(6d)의 타단의 플랜지형상(6e)을 일단이 압압되어 통축(6d)의 일단의 클러치면(6b)의 상기 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)이 클러치면(4b)에는 접합하는 L형레버(9a)를 설치하며, 이 L형레버(9a)의 타단에 와이어(13)를 연결하고, 이 와이어(13)의 선단을 자전거의 핸들에 설치한 클러치 조작 레버(14)의 조작으로 당겨서, 이 L형레버(9a)가 통축(6d)을 상기 스프링(12)에 대항해서 안쪽으로 접동시키어 클러치면(6b)을 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 클러치면(4b)에 접합해서 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)를 연결 하도록 되어 있다.(소위 클러치가 들어 간다.)

상기 감속작용을 가지는 치차기구(10)는 상기 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)를 형성하는 치차(6c)와 맞물리는 소치차(10a₁)와 대치차(10a₂)가 일체로 된 감속치차(10a)와, 이 감속치차(10a)의 대치차(10a₂)와 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)를 구성하는 치차(4c)의 사이에, 후술하는 바와 같이 결합·분리 가능한 중간치차(10b)로 구성되어 있다.

상기 중간치차(10b)의 지축(10b₁)은 긴구멍(10c)으로 도 2에 있어서 왼쪽으로 이동 가능하게 지지되어 있고, 차륜(2)의 회전에 의해 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 치차(4c)가 점선으로 표시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전하면, 상기 중간치차(10b)가 점선으로 나타낸 시계방향으로 회전하면서 그 지축(10b₁)이 긴구멍(10c)의 도 2의 왼쪽으로 이동하므로 상기 치차(4c)와 중간치차(10b)의 이 맞물림이 벗어나서, 상기 감속치차(10a)로 회전전동이 이루어지지 않는다.

한편, 상기 감겨진 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력에 의해 회전하는 감속치차(10a)가 도 2의 실선으로 표시한 바와 같이 반시계방향으로 회전하면, 상기 중간치차(10b)가 실선으로 표시한 바와 같이 시계방향으로 회전하면서 그 지축(10b₁)이 긴구멍(10c)을 도 2의 오른쪽으로 이동하기 때문에, 상기 중간치차(10b)가 감속치차(10a)와 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)로 치차(4c)의 사이에 이가 맞물리고, 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력에 의해 차륜(2)이 회전되도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 동작은, 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 치차(4c)의 회전이 빠르면 상기 중간치차(10b)가 상기 치차(4c)와 이 맞물림이 벗어나고, 상기 감속치차(10b)의 회전이 빠르면, 중간치차(10b)가 감속치차(10a)와 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 치차(4c)의 사이에 맞물리도록 작동한다.

15는 상기 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 치차(6c)에 결합된 역전 방지작용을 가지는 동력개폐 걸림편이고, 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)가 상기 와권스프링(7)을 감기는 방향으로 회전가능하여 불필요시에 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력에 의해 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)가 회전하지 않도록 작용하고, 감겨진 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력에 의해 전륜(2)을 회전히키는 때는, 자전기의 핸들에 설치한 동력개폐레버(16)의 조작에 의해 와이어(17)를 거쳐 동력 개폐걸림편(15)의 상기 치차(6c)에 결합을 벗어나게 하고 있다.

18은 이 자전거의 보조 동력장치 D의 기체커버이며, 도시되지 않은 상기 각 치차의 회전축은 축수가, 도시하지 않은 상기 기체커버의 내면에 설치한 아암에 지지되어 있다. 19는 상기 기체커버 18에 설치한 상기 차축(5)의 축수이다.

본 발명 자전기의 보조 동력장치 D는 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 자전기의 운전시의 내리막길에, 자전기의 핸들에 설치한 조작레버(14)를 조작하면 와이어(13)가 당겨져 상기 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 접합·분리 조작기구(9)의 L형레버(9a)가 회동해서, 통축(6d)의 타단의 플랜지 형상(6e)를 눌러 움직여서, 통축(6d)을 서로 안쪽으로 이동시킨다.

그러면, 통축(6d)의 일단의 클러치면(6b)를 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 클러치면(4b)에 접합해서 소위 클러치가 들어가고, 외단부(7b)가 와권스프링 수납통(8)의 내원주(8a)에 고정되며, 내단부가 상기 통축(6b)에 결합시킨 와권스프링(7)이 감겨진다.

자전거의 오르막길에서는, 자전거의 핸들에 설치한 클러치조작레버(14)의 조작을 개방해서, 상기 다른쪽의 마찰클러치 디스크(6)의 클러치면(6b)을, 한쪽의 마찰클러치 디스크(4)의 클러치면(4b)로 부터 상기 스프링(12)의 반발력에 의해 떨어지고, 한편, 자전거의 핸들에 설치한 동력 개폐커버(16)을 조작해서 와이어(17)을 당기어서, 동력개폐 레버(16)을 상기 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 치차(6c)에 결합에서 당겨 분리하면, 감겼던 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력으로 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)가 회전하고, 그 치차(6c)부터 감속치차(10a)에 회전 전동되며, 이 감속치차(10a)에서 중간치차(10b)를 통하여 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)의 치차(4)에 회전이 전동되어 자전거(1)의 전륜(2)을 회전하므로, 페달에 의해 전륜(2)의 회전으로 상기 와권스프링에 의해 회전을 가하므로, 오르막길을 가볍게 오를 수가 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 자전거의 보조 동력장치는 자전거의 전륜의 스포크로 결합해서 전륜과 일체로 회전하도록 중심부를 차축에 회전할 수 있게 부착하고, 또, 끝면에 클러치면을 형성하는 동시에 치차를 형성한 한쪽의 마찰 클러치 디스크와 중심부를 상기 차축에 회전할 수 있게 부착하며, 또한 끝면에 클러치면을 형성하는 동시에 치차를 형성한 다른쪽의 마찰 클러치 디스크와, 이 다른쪽의 마찰 클러치 디스크의 중심부가 와권스프링의 내단부에 결합되며, 와권스프링의 외단부가 와권스프링수납통의 내주에 고정된 와권스프링과, 상기 양마찰 클러치 디스크의 접합·분리 조작기구와 상기 양 마찰 클러치 디스크의 원주면의 치차사이에 설치한 상기 감겨진 와권스프링이 풀리는 탄성력으로 회전하는 다른쪽의 마찰 클러치 디스크의 회전력을 회전하는 다른쪽의 마찰 클러치 디스크의 회전력을 상기 한쪽의 마찰 클러치 디스크에 전동하는 감속작용을 갖는 치차기구를 구비하므로서, 자전거의 내리막길에서는 상기 양 마찰 클러치 디스크의 접합·분리 조작기구를 작용시켜 양마찰 클러치 디스크를 접합하여서 와권스프링을 감아두고, 자전거의 오르막길은 상기 접합·분리 조작기구를 역으로 작용시키어 양마찰 클러치 디스크의 접합을 분리하고, 감겨진 와권스프링의 풀리는 탄성력으로 다른쪽의 마찰 클러치 디스크에 형성한 치차를 회전시키며, 이 치차의 회전을 감속작용을 가진 치차기구를 통해서 자전거의 전륜에 부착된 한쪽의 마찰 클러치 디스크에 형성된 치차로 전동시키므로, 그 회전력을 페달에 의해 전륜의 회전력으로 상기 와권스프링에 의해 회전을 가하므로, 오르막길을 가볍게 오를 수 있게 되어 있다.

또 종래와 같은 축전지와 전동기를 구비한 자전거의 보조 동력장치에서는, 중량이 무겁고, 가격이 높아지기 때문에 보급이 어렵고, 또한 축전지는 조심하여 충전하지 않으면, 오르막길 일 때는 전지의 용량이 없어 사용할 수 없는 등의 문제가 있었지만, 본 발명의 자전거의 보조 동력장치에서는 상기한 바와 같은 구성에 의해 축전지와 전동기를 구비하지 않으므로 가볍고 가격이 싸고, 또 축전지의 폐기처분을 하는 때에 공해가 발생하지 않는 폐기처리의 걱정도 없게 되는 등의 효과가 있다.

본 발명은 예를들면 내리막길에서 자전거의 차륜 회전력으로 와권스프링(태엽)을 감고, 오르막길에서는 감긴 와권스프링의 풀리는 탄성력을, 감속작용을 가진 치차기구를 통해서 상기 차륜에 전동하여 차륜을 회전시키고, 그 회전력을 페달에 의한 차륜의 회전력에 가하므로서, 오르막길을 가볍게 오를 수 있도록 구성한 자전거의 보조동력장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

Claims (2)

1. 자전거의 차륜의 원하는 회전시에 마찰 클러치 디스크를 접합하여 와권스프링을 감고, 다른 원하는 회전시에 상기 감겨진 와권스프링의 풀리는 탄성력을 감속작용을 가지는 치차기구를 통하여 차륜에 전동해서 차륜을 회전시킬 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.
2. 제1항에 있어서, 자전거(1)의 전륜(2)의 스포크(3)에 결합하여 전륜(2)과 일체로 회전하도록 중심부(4a)를 차축(5)에 회전할수 있게 부착하고, 또 끝면에 클러치면(4b)을 설치하는 동시에 치차(4c)를 형성한 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)와, 중심부(6a)를 상기 차축(5)에 회전할 수 있게 부착하고 끝면에 클러치면(6b)를 형성하는 동시에 치차(6c)를 형성한 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)와 이 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 중심부(6a)가 와권스프링의 내단부(7a)에 결합되고, 와권스프링의 외단부(7b)가 와권스프링수납통(8)의 내주(8a)에 고정된 와권스프링(7)과 상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 접합·분리 조작기구(9)와 상기 양 마찰 클러치 디스크(4),(6)의 원주면의 치차(4c),(6c)사이에 설치한, 상기 감겨진 와권스프링(7)의 풀리는 탄성력으로 회전하는 다른쪽의 마찰 클러치 디스크(6)의 회전력을 상기 한쪽의 마찰 클러치 디스크(4)에 전동하는 감속작용을 가진 치차기구(10)를 구비한 것을 특징으로 하는 자전거의 보조 동력장치.