KR19990046739A - 자전거의핸들크랭크페달구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거의 구동장치에 관한 것으로, 기존 자전거의 일반적인 구동방법은 크랭크페달(6)을 지면을 향해 양발이 교대로 누르는 힘의 회전력을 이용한 것으로 같은 방법으로 핸들페달(7)을 양발과 함께 양손으로 교대로 지면을 향해 누르는 힘을 더한 것으로 여기에 등받이를 이용 힘의 반작용으로 큰힘을 발휘하여 자전거를 구동시키는 방법으로 핸들에 별도로 구동력을 다리의 힘으로 구동하는 크랭크페달(6)에 체인 및 타이밍벨트, 링크, 기어조인트, 와이어등과 같은 동력전달 매개체를 이용하여 팔의 힘으로 구동하는 핸들 페달 크랭크(15)를 설치하여 힘을 전달하고 안장에 등받이(3)와 벨트(57)을 설치하여 상체의 힘을 최대한 이용하여 자전거의 구동력을 향상시킨 것이다.

Description

자전거의 핸들 크랭크 페달 구동장치{Handle Pedal Cycle System}

본 발명은 자전거의 구동장치에 관한 것으로 자전거의 운행속도를 향상시킴에 목적을 두고 창안한 것으로 날로 심각해지는 자동차 공해와 에너지절약차원에서 자전거의 활용을 도모함에 목적이 있다.

자전거 특성상 인체의 힘에 의해 구동하므로 구동력을 발휘함에 있어 인체의 다리의 힘에만 의존하여 크랭크 페달을 발로 밟는 힘과 속도에 좌우됨으로 구동력의 한계가 있다. 그래서 종래에는 자전거의 무게를 줄이는 기술에 의존하고 있다.

자전거의 핸들장치에 핸들조정 기능외에 별도의 핸들 크랭크 페달장치를 두어 핸들 구동과 핸들조정을 동시에 수행하게 한 것으로 자전거 뒷바퀴를 돌리는 크랭크 페달에 체인, 와이어, 타이밍벨트, 기어, 조인트 링크등을 구동력 전달 매개체로 이용하여 팔의 힘을 이용 핸들 크랭크 페달을 구동하여 다리의 힘으로 구동하는 크랭크 페달에 힘을 전달함으로 구동력이 향상됨으로 비교적 큰 크랭크 페달기어를 돌려주고 안장에 등받이를 크게 함으로 등받이에서의 반발력을 이용한 것으로 자전거의 속도와 힘을 극대화한 것이다.

제1도는 본 발명의 실시에 따른 자전거 측면도

제2도는 자전거의 주요작동 원리를 나타낸 상세도

제3도는 자전거의 주요부품의 분해조립된 사시도

제4도는 자전거 작동방법의 예를 나타낸 도면

제5도는 본 발명에 응용할 수 있는 것을 도시한 도면

- 도면의 주요부분에대한 부호설명 -

1 : 기어 크랭크 3 : 핸들페달기어 5 : 보조크랭크기어

7 : 핸들페달 9 : 일방클러치 (라쳇장치) 10 : 자재이음

12 : 핸들 크랭크측 15 : 핸들페달 크랭크 25 : 보조핸들 프레임

27 : 스프링 와이어 풀리 32 : 스프링 프레임 49 : 와이어 풀리

52 : 회전풀리

이를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 자전거에는 뒷바퀴에 동력을 전달하는 기어크랭크(1)와 크랭크기어(4)가 구비되어 있다. 여기에 별도의 보조크랭크기어(5)에 체인(2)을 핸들페달기어(3)에 연결하면 양쪽의 크랭크페달(6)과 핸들페달(7)이 동시에 회전한다.

그리고 보조크랭크기어(5)와 크랭크축(8) 사이에 일방클러치(9)를 두어 크랭크페달(6)의 다리의 구동력만을 사용할 때 핸들페달(7)은 팔의 필요한 힘을 가했을때만 구동력이 전달됨으로 양다리와 팔의 힘으로 동시에 구동할 수 있고 각각 따로 자전거를 구동할 수 있다.

그리고 핸들페달기어(3) 내경에 자재이음(10)의 한쪽축과 고정되고 핸들페달기어(3)외경에는 핸들기어 프레임(11)에 지지되고 핸들 크랭크축(12)은 핸들크랭크축 프레임(13)에 지지되고 자재이음(10)의 다른한쪽축은 핸들크랭크축(12) 내경에 볼키(14)로 축방향으로만 움직이게 결합하면 핸들기어프레임(11)이 고정되 있는 반면에 핸들크랭크축 프레임(13)은 핸들조정에 다라 핸들 크랭크축(12)이 일정각도 핸들 조정이 용이하고 회전력은 자재이음(10)을 통해 핸들페달기어(3)에 전달된다.

그리고 양쪽 핸들 크랭크축(12)를 일방클러치(16)의 내경에 고정하고 외경에는 핸들페달크랭크(15)에 고정하면 정회전시 구동력이 핸들크랭크축(12)에 전달되는 반면 역회전시 공회전 하게 됨으로 (A)와 같이 180° 이하 구동시 회전이 교차하게 레버식으로 구동할 수 있다.

또한 양핸들크랭크축 (12) 끝에 크랭크축 위치 조정판(17)을 고정하고 포울(18)을 핸들페달크랭크(15)내에 체결하고 손잡이(19)의 포울레버핀(20)의 작동으로 포울(18)의 끝부분이 크랭크 위치 조정판(17)의 홈에 체결되어 핸들 크랭크축(12)에 직접 전달되고 크랭크 위치 조정 클러치(21)를 크랭크축(8)에 축 방향으로만 움직이게 체결하고 프레임(22)에 포올(23)을 설치 레버와이어(24)로 작동했을 때 일방클러치(9)의 홈에 크랭크 위치조절클러치(21)의 핀이 맞물리는 위치에서 크랭크축(8)에 힘이 일방클러치(9)의 동작없이 직접 전달되게 한 것으로(B)와 같이 핸들페달(7)과 크랭크 페달(6)이 정위치에서 동시에 360° 회전운동을 할수 있게 한 것이다.

그리고 핸들페달(7)을 사용치 않을 경우 핸들페달 크랭크(15)의 움직임을 고정하기 위해 핸들크랭크축 프레임(13)에 보조핸들 프레임(25)을 일정한 각도 조절이 용이하게 고정하고 다수의 핸들크랭크 고정홈을 설치하여 포울(18)의 작동으로 결합 핸들페달크랭크(15)가 어느 위치에서도 고정이 가능하고 보조핸들(25)에 와이어(26)에 탄성을 주기위해 스프링 와이어풀리(27)과 양쪽에 회전풀리(28)을 설치하여 와이어(26)을 핸들페달(7)에서 회전하는 와이어링(29)을 양쪽 핸들페달(7)에 고정하여 핸들페달에 힘을 가해 구동시킬 때 양쪽 페달의 밀고 당기는 힘의 바란스를 맞출수 있다.

그리고 더욱큰 상체의 구동력을 얻기위해 안장프레임(30)에 안장의 등받이(31)을 설치하고 등받이에 탄성을 주기 위해 스프링프레임(32)를 등받이 각도조절판(33)에 고정하고 스프링(34)으로 등받이를 앞쪽으로 미는힘을 주고 안장 등받이를 일정한 각도로 고정하기 위해 등받이 고정레버(35)를 작동 등받이 각도 조절판에 핀이 맞물려 등받이 위치고정을 쉽게 하고 등받이(31)에 벨트(36)을 이용하여 자전거 구동시 상체를 지지하여 팔에 가해지는 힘을 최소화할 수 있다. 위와같이 체인으로 구동력을 전달하는 방법과 같이 타이밍벨트(37)와 링크(38)을 이용하여 핸들크랭크축(12)의 구동력을 크랭크축(8)에 전달할 수 있으며 기어를 이용한 구동방법으로 핸들크랭크축(12)에 설치된 핸들구동기어(39)와 크랭크축(8)에 크랭크 보조구동기어(40)을 설치하고 양쪽 구동기어의 구동력을 전달하기 위해 핸들피니언기어(41)과 크랭크피니언기어(42)를 설치하고 핸들크랭크축(12) 조정이 용이하게 자재이음(43)을 설치하고 중간축(44)이 구동축(45)내에서 축방향으로만 움직이게 체결하여 구동력을 전달하게 한것과,

와이어와 와이어풀리를 이용한 구동방법으로 양쪽 두 개의 와이어(46)가 크랭크페달(6)에 회전할 수 있는 와이어링(47)과 프레임(48)에 설치된 와이어풀리(49)(50)와 와이어에 탄성을 주면서 양쪽 핸들페달(7)의 힘의 균형을 맞추기 위하여 스프링와이어 풀리(51)를 설치하고 프레임(48)위에서 앞바퀴의 핸들회전 중심선상에서 회전이 용이한 회전풀리(52)와 핸들프레임(53)에서 회전하는 회전풀리(54)를 통해 양쪽핸들페달(7)에 회전할 수 있는 와이어링(55)에 연결하여 핸들페달의 구동력을 와이어를 당기는 힘을 이용해 크랭크 페달에 전달하게 한 것이다.

그외에 자재이음(10)(43)의 작동을 원활하게 오일 윤활보호와 자전거 핸들을 틀 때 탄성을 주어 복원력을 주기위해 스프링을 내장한 벨로우즈(56)를 설치하고 핸들페달을 구동시키지 못할 경우 보조핸들(57)을 보조핸들프레임(25)에 설치할 수 있다.

본 발명은 자전거의 구동력을 현저히 상승시키기 위해 인체에서 낼수 있는 힘을 최대한 발휘하게 한 것으로 자전거의 구동력을 인체의 하체의 힘에 의존하던 것을 자전거에 크랭크핸들 페달장치와 안장의 등받이를 이용 상체의 팔에 적절하게 구동력(회전력)을 줌으로써 자전거의 운전속도를 향상시킨 것으로, 이를 응용하여 자전거의 뒷바퀴 대신에 스크류나 물치차를 달고 앞바퀴를 방향키로 이용해 물에서 이동할 수 있는 자전거 보트에 적용할 수 있고, 핸들크랭크 페달장치의 구동에 있어서 강력한 팔의 힘이 요구됨으로 뒷바퀴를 두 개만들어 삼륜자전거에 적용 안정성을 향상시킴과 동시에 구동력을 앞바퀴에 전달할 수 있는 전륜구동자전거와 행글라이더 비행시 비행시간을 늘리기 위해 불필요한 장치를 최대한 줄여 뒤쪽에서 프 로펠러를 구동시켜 비행시간을 늘릴수 있을 것으로 보고 그밖에 전신육체단련을 기하여 스포츠 발전에 기여할것으로 본다.

Claims (1)

1. 자전거프레임(22)에 회전되는 크랭크축(8)에 크랭크기어(4)와 기어크랭크(1)가 고정되고 일방클러치(9)와 보조 크랭크기어(5)가 설치되고 크랭크위치 조정클러치(21)가 포울(23)의 레버작동 체결하고 핸들크랭크축 프레임(13)에 보조핸들프레임(25)과 크랭크위치 조정판(17)이 고정되고 내경에 양쪽핸들 크랭크축(12)이 볼키(14)로 체결되는 핸들크랭크축(12)과 자재이음(10)이 핸들기어프레임(11)의 핸들페달기어(3)와 스프링벨로우즈(56)내에 결합하고 핸들크랭크축(12)과 포울(18)이 내장된 핸들페달크랭크(15)사이에 일방클러치(16)가 구비되고 손잡이(19)내에 포울레버핀(20)이 내장되고 보조핸들 프레임(25)에 스프링와이어풀리(27)와 양쪽에 회전풀리(28)가 핸들페달(7)에 와이어링(29)이 체결되어 와이어(26)가 결합되어 있고 보조핸들프레임(25)에 보조핸들(57)이 구비되고 안장프레임(30)에 스프링 프레임(32)이 내장되 있고 등받이 각도조절판(33) 부착된 등받이(31)가 설치되어 핸들페달기어(3)에 회전력을 주고 체인(2)이 보조크랭크기어(5)에 회전력을 전달하는 장치로 와이어(46) 타이밍벨트(37) 링크(38) 기어(41) 자재이음(43)등을 중간구동전달 장치로 사용핸들페달 크랭크(15)의 회전력을 크랭크축(8)에 전달하면서 자재이음(10)(43)회전풀리(52)를 이용하여 동시에 핸들조정이 용이하게한 장치.