KR20010054173A - Forward Driving Gear for Bicycle - Google Patents

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KR20010054173A
KR20010054173A KR1019990054844A KR19990054844A KR20010054173A KR 20010054173 A KR20010054173 A KR 20010054173A KR 1019990054844 A KR1019990054844 A KR 1019990054844A KR 19990054844 A KR19990054844 A KR 19990054844A KR 20010054173 A KR20010054173 A KR 20010054173A
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정재연
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정재연
(주)오노바이크
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    • B62M11/02Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion

Abstract

PURPOSE: A forward drive converter for bicycle is provided to automatically convert a combined state without operating a lever and to stabilize a system through concentrically arranging pedal shafts. CONSTITUTION: When rotating a pedal shaft(10) in the forward direction, planetary gears(71) are rotated in the reverse direction for being slid along each sliding elongated hole(31). Then, a pedal shaft gear(11) is engaged with idle gears(73) for rotating the idle gears and driving gears(72) for the forward and reverse directions. The driving gears rotate driven gears in the forward direction for rotating a driving sprocket(45) in the forward direction. Herein, repulsive magnets(34,64) installed in inclined grooves(33) and corresponding inclined grooves(63) of a covering disk(30) and a repulsive driving ring(60) generate repulsive magnetic force for rotating in the forward direction. When rotating the pedal shaft in the reverse direction, the planetary gears are rotated in the forward direction for being slid along the sliding elongated holes. Then, the idle gears are meshed with the driving gears for rotating in the forward direction. Thus, the repulsive magnets generate repulsive magnetic force for rotating in the forward direction.

Description

자전거용 전진구동 변환장치{Forward Driving Gear for Bicycle}Forward Driving Gear for Bicycles

본 발명은 자전거용 전진구동 변환장치에 관한 것으로서, 특히 페달의 역방향 회전 구동시에도 그 정방향 회전시와 동일한 속도비를 유지하며 자전거가 전진할 수 있도록 동력을 전달하는 자전거용 전진구동 변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a forward drive converter for bicycles, and more particularly, to a forward drive converter for bicycles for transmitting power to maintain the same speed ratio as the forward rotation of the pedal even when the pedal is rotated forward. will be.

일반적으로, 자전거의 구동장치는 페달축과 후륜 허브축에 각각 설치된 구동 및 종동스프라킷과 이를 연결하는 체인으로 이루어져 있으며, 상기 구동스프라킷에 일정방향(자전거 전진방향, 즉, 정방향)으로의 회전 구동력이 발생하였을 경우에만 회전되도록 하는 클러치 기구가 설치되어 있다.In general, the driving device of the bicycle is composed of a drive and driven sprockets installed on the pedal shaft and the rear wheel hub shaft, respectively, and a chain connecting them, and in a predetermined direction (bicycle forward direction, ie, forward direction) to the drive sprocket. A clutch mechanism is provided to rotate only when a rotational driving force of.

이러한 자전거 구동장치는 운전자가 페달을 정방향으로 회전시키면 그 회전 구동력이 체인에 의해 구동스프라킷으로부터 종동스프라킷으로 전달되어 상기 클러치 기구를 통해 허브축을 회전시킴으로써 후륜이 회전하면서 전진구동되며, 또한 운전자가 페달에 힘을 가하지 않거나 역방향으로 회전시킬 경우에는 상기 클러치 기구가 그 회전 구동력을 후륜쪽으로 전달되지 않도록 차단함으로써 페달축이 공회전됨과 아울러 자전거는 관성작용에 의한 전진 운행을 계속하게 되는 것이다.When the driver rotates the pedal in the forward direction, the bicycle driving device transmits the rotational driving force from the driving sprocket to the driven sprocket by the chain and rotates the hub shaft through the clutch mechanism, thereby driving forward as the rear wheel rotates. When the driver does not apply force to the pedal or rotates in the reverse direction, the clutch shaft is idled by blocking the clutch mechanism from being transmitted to the rear wheel, and the bicycle continues to move forward by inertia.

따라서, 종래의 자전거 구동장치는 페달의 정회전 구동에 의해서만 전진 운행할 수 있도록 되어 있으므로 페달의 구동 조작이 단조로울 뿐만 아니라 장시간 주행시 페달의 일방향 조작에 따른 대퇴부 근육 피로가 체내에 축적되었으며, 이러한 주행중의 근육 피로를 완화시키기 위해 페달에 발을 올려 놓은 채 회전정지 상태로 휴식을 취하거나 또는 페달의 역회전 구동시에는 페달축이 공회전하는 동안 자전거의 관성력을 상실하게 됨으로써 동력손실을 초래하는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional bicycle drive device is capable of forward driving only by forward rotation of the pedal, so that not only the driving operation of the pedal is monotonous, but also the thigh muscle fatigue caused by the one-way operation of the pedal has been accumulated in the body during long driving. In order to alleviate muscle fatigue, there is a problem that the motorist loses the inertia force of the bicycle while the pedal shaft is idling while resting with the foot on the pedal or when the pedal is in reverse rotation. .

최근에는 상기한 바와 같은 기존 구동방식의 자전거가 가지고 있는 한계성을 개선하기 위하여 페달의 역회전시에도 자전거를 전진 운행시킬 수 있는 다양한 전진구동 변환장치에 관한 실용화 개발이 이루어지고 있다.Recently, in order to improve the limitations of existing bicycles as described above, practical developments have been made on various forward drive converters capable of driving the bicycle forward even when the pedal is in reverse rotation.

현재 개발되어 실용화 추세에 있는 자전거용 전진구동 변환장치는 프레임의 허브에 회전 가능하도록 삽입 설치된 페달축의 구동력을 구동스프라킷에 전달하는 구동 주행부와, 상기 구동 주행부에 착탈 가능하게 체결되어 페달축의 역회전 및 공회전을 정회전으로 전환시켜 상기 구동스프라킷에 전달되도록 하는 전환 구동부와, 상기 전환 구동부가 운전자의 구동 조작에 따라 구동 주행부에 착탈되도록 하는 전환 레버부로 구성된 것이다.A forward drive converter for bicycles, which is currently being developed and put into practical use, includes a driving drive unit for transmitting driving force of a pedal shaft inserted into a hub of a frame to a driving sprocket, and a pedal that is detachably fastened to the driving drive unit. The switching drive unit for converting the reverse rotation and the idle rotation of the shaft to the forward rotation to be transmitted to the drive sprocket, and the switching lever unit to be attached to and detached from the driving driving unit in accordance with the driving operation of the driver.

이러한 구성을 이루는 종래의 전진구동 변환장치는 운전자가 자전거 운행중 전환 레버부의 레버를 조작하게 되면 전환 구동부가 구동 주행부에 결합됨으로써 페달의 역방향 회전시 그 회전방향이 상기 전환 구동부에의해 정방향으로 전환되어 상기 구동 주행부로 전달되는 것으로서, 페달의 역방향 구동시에도 전진구동이 가능하게 된다.In the conventional forward drive converting apparatus having such a configuration, when the driver operates the lever of the switching lever unit while driving the bicycle, the switching driving unit is coupled to the driving driving unit so that the rotational direction of the pedal is reversed by the switching driving unit during the reverse rotation of the pedal. As it is transmitted to the driving driving portion, the forward driving is possible even in the reverse driving of the pedal.

그러나, 상기한 바와 같은 전진구동 변환장치는 자전거 운행중 페달의 역회전에 의한 전진구동시 반드시 전환 구동부가 구동 주행부에 결합되도록 운전자가 전환 레버부의 레버를 조작하여야 하고, 또한 페달의 정회전에 의한 전진구동 상태로 복귀하고자 하거나 운전자가 자전거를 견인이동하는 경우에 상기 전환 구동부가 구동 주행부로부터 결합 해제되도록 상기 레버를 재차 조작하여야 하므로, 이러한 레버 조작의 번거로움으로 인한 자전거 운행상의 불편함이 있었다.However, in the forward drive converter as described above, the driver must operate the lever of the shift lever so that the shift drive unit is coupled to the drive driving unit when the forward drive is driven by the reverse rotation of the pedal while the bicycle is being driven, and the forward drive of the pedal forward When the driver wants to return to the driving state or the driver tow-moves the bicycle, the switch has to be operated again so that the switching drive is disengaged from the driving driving part, thereby causing inconvenience in driving the bicycle.

또한, 상기의 전진구동 변환장치는 상기 전환 구동부를 통해 구동 주행부로 페달의 회전 구동력이 전달되는 과정에서 그 회전비가 감속되는 구조를 이루고 있으므로 페달의 정회전 구동시와 동일한 주행속도를 유지할 수 없게 됨에 따른 동력손실 및 효율성 저하를 초래할 뿐만 아니라, 상기 전환 구동부 및 전환 레버부가 다수의 부품으로 이루어진 매우 복잡한 구조를 이루고 있으므로 조립공정의 증가로 인한 생산성 저하 및 제조비용의 상승을 초래하게 되는 문제점이 있었다.In addition, the forward drive converter has a structure in which the rotation ratio is decelerated during the transmission of the rotational driving force of the pedal to the driving driving unit through the change driving unit, so that the driving speed cannot be maintained at the same speed as the forward driving of the pedal. In addition to the loss of power and efficiency, as well as the conversion drive and the switching lever portion has a very complex structure consisting of a plurality of parts, there was a problem that the productivity and the increase in manufacturing costs due to the increase in the assembly process.

특히, 종래의 전환 구동부에는 링기어 형태의 래칫기어와 스프링에 의해 상기 래칫기어 쪽으로 탄성 지지되는 다수의 래칫이 페달축의 내, 외측에 각각 설치되어 상기 페달축의 역방향 구동시에 복수의 래칫 및 래칫기어가 유기적으로 맞물려 회전하면서 일방향, 즉, 정방향으로 구동스프라킷을회전시키는 구조가 주로 사용되고 있으므로 장기간 사용시 스프링의 탄성이 저하되어 오동작을 유발할 수 있으며, 제품 수명을 단축시키는 결과를 초래하였다. 또한, 상기 래칫이 탄성 지지되면서 래칫기어와 접촉하게 되므로 각 치형을 넘나들 때 타격에 의한 소음을 유발하고, 페달축 및 하우징 등을 조립하는 과정에서 상기 래칫이 내측 또는 외측으로 지지되어 있으므로 결합이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 공구를 사용하여 상기 래칫을 일일이 가압한 상태로 조립해야 하므로 조립과정에서 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있었다.Particularly, in the conventional switching drive unit, a plurality of ratchets which are elastically supported toward the ratchet gears by a ring gear-shaped ratchet gear and a spring are respectively installed inside and outside the pedal shaft, and a plurality of ratchets and ratchet gears are provided during the reverse driving of the pedal shaft. The structure that rotates the driving sprocket in one direction, that is, the forward direction while organically engaged and rotates is mainly used, so that the elasticity of the spring may be degraded when used for a long period of time, leading to a malfunction and shortening the product life. In addition, since the ratchet is elastically supported and contacts the ratchet gear, the ratchet is in contact with the ratchet gear, causing noise due to the impact when crossing each tooth, and the ratchet is supported inward or outward during the assembly of the pedal shaft and the housing. Not only that, there is a problem that the assembly process requires a considerable time because the ratchet must be assembled in a pressurized state.

이러한 종래의 전진구동 변환장치에서 나타난 문제점들을 해결하고자 본 발명의 출원인은 특허출원 제 98-10004호(1998. 3. 23., 일방향 자전거 구동장치) 및 제 99-31878호(1999. 8. 3., 자전거용 전진구동 변환장치)와, 실용신안등록출원 제 97-10741호(1997. 5. 15., 자전거 전진 구동장치 ; 실용신안등록 제 141834호) 및 제 97-10742호(1997. 5. 15., 자전거 전진 구동장치) 등과 같은 다수의 관련 기술들을 제안한 바 있다.In order to solve the problems shown in the conventional forward drive converter, the applicant of the present invention, the patent application No. 98-10004 (March 23, 1998, one-way bicycle drive device) and 99-31878 (August 3, 1999) , Forward drive converter for bicycles), and Utility Model Registration No. 97-10741 (May 15, 1997, Forward Drive Device for Bicycles; Utility Model Registration No. 141834) and No. 97-10742 (1997. 5) A number of related technologies have been proposed, for example, bicycle forward drive.

그러나, 상기의 선출원 건 중 특허출원 제 98-10004호 및 실용신안등록출원 제 97-10742호 등에 나타난 기술 구성은 구동스프라킷의 일방향 회전수단으로서 선택적으로 맞물려 구동되는 크고 작은 다수의 중계기어가 적용된 구조인 바, 이들 중계기어의 회전 구동에 의한 정, 역회전시의 잇수비를 1 : 1로 유지하기 위하여 페달축 기어를 편심되게 배치하게 되므로 장기간 사용시 시스템의 구동 안정성이 다소 떨어지고, 조립 공정상의 불편함이 있었다.However, among the above-mentioned applications, the technical configuration shown in Patent Application No. 98-10004 and Utility Model Registration Application No. 97-10742 is a large and small number of relay gears which are selectively engaged and driven as one-way rotation means of a driving sprocket. As the structure is applied, the pedal shaft gears are eccentrically arranged to maintain the tooth ratio at the forward and reverse rotation by the rotational drive of these relay gears at 1: 1. There was a discomfort in the jacket.

본 발명은 상기와 같은 종래의 전진구동 변환장치와 본 발명의 출원인이 앞서 제안한 전진구동 변환장치가 가지고 있는 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 주 목적은 운전자가 별도의 레버 조작없이 정방향 또는 역방향으로 구동력을 가하는 페달 조작만으로도 내부의 결합상태가 자동 변환되면서 전진구동을 가능하게 함으로써 자전거 운전상의 편리함을 도모할 수 있는 자전거용 전진구동 변환장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional forward drive converter and the forward drive converter proposed by the applicant of the present invention as described above, the main purpose of the driver is to operate in the forward direction or without a separate lever operation It is to provide a forward drive conversion device for a bicycle that can facilitate the operation of the bicycle by enabling the forward drive while the internal coupling state is automatically converted only by the pedal operation to apply the driving force in the reverse direction.

본 발명의 다른 목적은 페달의 역회전 조작에 의한 전진 구동시에도 결합부품 간의 마찰에 의한 부하가 적어 소음이 거의 발생하지 않고, 페달축 기어가 구동스프라킷의 중심에 배치되어 장기간 사용시에도 시스템의 구동 안정성이 보장되며, 분해 및 조립 공정이 간소화되므로 고장수리 등의 보수관리 및 교체가 용이함은 물론, 생산성 향상을 기대할 수 있고, 정회전시와 동일한 회전비로 구동력을 전달할 수 있게 되어 동력손실이 없을 뿐만 아니라, 정방향으로의 회전성향을 갖는 구조를 적용하여 적은 힘으로도 원활한 전진 구동력을 발생시킬 수 있으므로 구동 효율성이 향상될 수 있는 자전거용 전진구동 변환장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is that even when the drive is driven forward by the reverse rotation of the pedal is less noise due to the friction between the coupling parts, the noise is hardly generated, the pedal shaft gear is disposed in the center of the drive sprocket system even for long-term use Its driving stability is ensured, and the disassembly and assembly process is simplified, so it is easy to maintain and replace troubles, as well as to improve productivity, and it can deliver driving power at the same rotation ratio as the forward rotation, so there is no power loss. In addition, it is possible to generate a smooth forward driving force with a small force by applying a structure having a rotational tendency in the forward direction to provide a forward drive converter for a bicycle that can improve the driving efficiency.

본 발명의 또 다른 목적은 적은 수의 부품을 사용하므로 장치의 크기를 줄일 수 있고, 충격하중에 대한 내구성이 향상되어 제품 신뢰성을 개선할 수 있는 자전거용 전진구동 변환장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a forward drive converter for a bicycle that can reduce the size of the device because of the use of a small number of parts, and can improve product reliability by improving durability against impact loads.

도1은 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의 결합사시도이다.1 is a combined perspective view of a forward drive converter for a bicycle according to the present invention.

도2는 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의 결합구조를 정면측에서 도시한 분해사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing the coupling structure of the forward drive conversion apparatus for bicycles according to the present invention from the front side.

도3은 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의 결합구조를 배면측에서 도시한 분해사시도이다.Figure 3 is an exploded perspective view showing the coupling structure of the forward drive conversion apparatus for bicycles according to the present invention from the rear side.

도4는 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의 결합단면도이다.Figure 4 is a combined cross-sectional view of the forward drive conversion device for bicycles according to the present invention.

도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 전진구동 변환장치의 전진구동 작동원리를 설명하기 위하여 구동스프라킷이 형성된 외측커버 및 외측지지링을 제거한 상태의 정면도를 나타낸 것으로,Figures 5a and 5b is a front view showing a state in which the outer cover and the outer support ring formed with a drive sprocket is removed to explain the forward drive operation principle of the forward drive conversion apparatus according to the present invention,

도5a는 페달을 정방향(오른나사 체결방향)으로 조작하였을 경우에 정방향 회전하는 페달축 기어와 맞물려 장공을 따라 슬라이딩되면서 연동하는 일방향 회전수단(연동기어 조립체)에 의하여, 구동스프라킷이 일체로 형성된 외측커버의 종동기어 쪽으로 정방향 상태의 회전력을 전달하게 되는 과정을 도시한 것이고,FIG. 5A shows the driving sprocket integrally by one-way rotating means (interlocking gear assembly) engaged with the pedal shaft gear rotating in the forward direction and interlocked with the pedal shaft gear when the pedal is operated in the forward direction (right screw fastening direction). It shows a process of transmitting the rotational force of the forward state toward the driven gear of the formed outer cover,

도5b는 페달을 역방향(오른나사 풀림방향)으로 조작하였을 경우에 역방향 회전하는 페달축 기어와 맞물려 장공을 따라 슬라이딩되면서 연동하는 일방향 회전수단(연동기어 조립체)에 의하여, 회전방향이 변환되어 상기 종동기어 쪽으로 정방향 상태의 회전력을 전달하게 되는 과정을 도시한 정면도이다.Fig. 5B is a rotational direction is changed by one-way rotation means (interlock gear assembly) interlocked with the pedal shaft gear rotating in the reverse direction when the pedal is operated in the reverse direction (the right screw release direction) and sliding along the long hole. A front view showing a process of transmitting a forward rotational force toward the gear.

도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의 결합단면도이다.6 is a cross-sectional view of the combination of the forward drive conversion apparatus for bicycles according to another embodiment of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

1 ; 프레임 2 ; 허브One ; Frame 2; Herb

4 ; 페달바아 5 ; 페달바아 고정보울트4 ; Pedal bar 5; Pedal Bar High Information Ult

6 ; 고정링 7 ; 체결너트6; Retaining ring 7; Tightening Nut

8 ; 로크너트 10 ; 페달축8 ; Locknut 10; Pedal shaft

11 ; 페달축 기어 12 ; 보울트 체결공11; Pedal shaft gear 12; Bolt fastener

20 ; 페달축 하우징 21 ; 페달축 삽입공20; Pedal shaft housing 21; Pedal Shaft Insert

22 ; 베어링 30 ; 커버링디스크22; Bearing 30; Covering disc

31, 51 ; 슬라이딩 장공 32, 52 ; 축핀 삽입공31, 51; Sliding long holes 32, 52; Shaft Pin Insert

33 ; 경사홈 34, 64 ; 반발용 자석33; Inclined grooves 34, 64; Rebound magnet

35 ; 환테 40 ; 외측커버35; Ring 40; Outer cover

41 ; 페달축 노출공 42 ; 종동기어41; Pedal shaft exposure hole 42; Driven gear

43, 62 ; 단턱 44, 61 ; 요철면43, 62; Step 44, 61; Uneven surface

45 ; 구동스프라킷 50 ; 외측지지링45; Drive sprocket 50; Outer support ring

60 ; 반발구동링 63 ; 대응 경사홈60; Rebound drive ring 63; Inclined Groove

70 ; 일방향 회전수단 71 ; 유성기어70; One-way rotating means 71; Planetary gears

72 ; 전동(傳動)기어 73 ; 아이들기어72; Electric gear 73; Children gear

74 ; 축핀74; Shaft pin

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치는 프레임의 허브 내에 삽입되고 일측 둘레에 페달축 기어가 일체로 형성되며 상기 허브의 양측으로 돌출된 양단부에 페달바아가 각각 고정되어 페달과 함께 회전할 수 있도록 된 페달축과, 상기 페달축의 외측과 프레임의 허브 내측 사이에 개재되어 상기 페달축이 회전 가능하도록 상기 허브에 체결 고정되는 페달축 하우징과, 상기 페달축 하우징의 일단부에 인접하여 그 사이에 소정의 내측공간부를 형성하는 원통드럼의 형태를 이루며 페달축 상에 동심을 유지하며 설치되고 그 페달축 노출공의 내측으로 링 형상을 이루는 종동기어가 형성되며 외주면 상에 구동스프라킷이 형성된 외측커버와, 상기 프레임의 허브로부터 격리된 상태로 상기 외측커버의 내측공간부를 밀폐할 수 있도록 상기 페달축 하우징의 일단에 일체로 형성되고 그 외주부를 따라 환테가 형성된 커버링디스크와, 상기 종동기어를 수용하며 상기 외측커버의 내측면 상에 안착되는 외측지지링과, 상기 커버링디스크와 외측지지링 간에 반경방향으로 위상차를 갖도록 축설되어 페달축의 정, 역방향 회전시 어느 하나의 기어가 상기 커버링디스크 및 외측지지링 상에 형성된 슬라이딩 장공을 따라 슬라이딩 회전하면서 페달축 기어로부터 종동기어에 이르는 회전상태를 정방향으로 변환시켜 전달하는 다수의 연동기어 조립체로 이루어진 일방향 회전수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Bicycle forward drive conversion apparatus according to the present invention for achieving the above object is inserted into the hub of the frame and the pedal shaft gear is integrally formed around one side and the pedal bar is fixed to both ends protruding to both sides of the hub, respectively A pedal shaft configured to rotate together with a pedal, a pedal shaft housing interposed between an outer side of the pedal shaft and an inner side of the hub of the frame, the pedal shaft housing being fastened and fixed to the hub such that the pedal shaft is rotatable, and one end of the pedal shaft housing. It is formed in the form of a cylindrical drum adjacent to and forming a predetermined inner space therebetween, while maintaining concentricity on the pedal shaft and a driven gear is formed in the ring-shaped inner side of the pedal shaft exposure hole is formed and driven on the outer peripheral surface An outer cover having a sprocket formed thereon, A cover disk which is integrally formed at one end of the pedal shaft housing to form an inner space portion of the outer cover in a state separated from the hub and has a ring frame formed along the outer circumference thereof, and accommodates the driven gear and the inside of the outer cover. An outer support ring seated on a side and a sliding long hole formed so as to have a phase difference in the radial direction between the covering disc and the outer support ring so that any gear is formed on the covering disc and the outer support ring during forward and reverse rotation of the pedal shaft. It is characterized in that it comprises a one-way rotating means consisting of a plurality of interlocking gear assembly for transmitting and converting the rotation state from the pedal shaft gear to the driven gear in the forward direction while sliding along the rotation.

이때, 상기 일방향 회전수단은 상기 페달축 기어와 맞물려 상기 커버링디스크 및 외측지지링 상에 형성된 슬라이딩 장공을 따라 좌, 우로 슬라이딩하면서 정, 역방향으로 연동되는 유성기어와, 상기 종동기어와 맞물림과 동시에 상기 유성기어의 슬라이딩 위치에 따라 간접 또는 직접적으로 맞물려 역방향 회전하면서 상기 유성기어로부터 전달된 회전력을 상기 종동기어 쪽으로 전달하는 전동기어와, 상기 페달축 기어의 정방향 회전시 슬라이딩 장공을 따라 어느 한 쪽으로 슬라이딩된 유성기어와 선택적으로 맞물려 상기 전동기어 쪽으로 회전력을 전달하는 아이들기어로 구성되는 연동기어 조립체로 이루어짐을 특징으로 한다.At this time, the one-way rotation means is engaged with the planetary gear in the forward and reverse directions while sliding to the left and right along the sliding long hole formed on the covering disc and the outer support ring in engagement with the pedal shaft gear, and simultaneously with the driven gear An electric gear that indirectly or directly engages with the sliding position of the planetary gear and rotates in reverse direction, and transmits the rotational force transmitted from the planetary gear to the driven gear; And an interlocking gear assembly composed of an idle gear that selectively engages with the planetary gear and transmits rotational force toward the electric gear.

또한, 상기 커버링디스크의 환테 외주면 상에는 일정 간격을 두고 다수의 경사홈이 형성되어 각 경사홈의 내측으로 반발용 자석이 매립 설치되며, 상기 외측커버의 내주면 상에는 그 몸체와 커버링디스크 사이에서의 반발 자력에 의한 상기 외측커버의 정방향 회전을 원활히 할 수 있도록 상기 경사홈과 대향되는 형태의 다수의 대응 경사홈을 형성시키고 각 대응 경사홈의 내측으로 상기 반발용 자석과 동일 극성을 갖는 반발용 자석을 매립 설치한 반발구동링이 고정됨을 특징으로 한다.In addition, a plurality of inclined grooves are formed on the outer circumferential surface of the covering disc at regular intervals so that a repelling magnet is embedded in each of the inclined grooves, and a repulsive magnetic force between the body and the covering disc is provided on the inner circumferential surface of the outer cover. Form a plurality of corresponding inclined grooves facing the inclined groove so as to facilitate the forward rotation of the outer cover by burying a resilient magnet having the same polarity as the rebound magnet in the inside of each corresponding inclined groove The installed rebound drive ring is fixed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치는 페달축에 장착하는 것으로, 도1 내지 도4 및 도6은 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의구조를 도시하고 있다. 도1은 상기 실시예에 대한 결합사시도, 도2 및 도3은 상기 실시예에 대한 정면 및 배면측 분해사시도, 도4는 상기 실시예에 대한 결합단면도, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 대한 결합단면도를 각각 나타낸 것이다.The forward drive converter for a bicycle according to the present invention is mounted on a pedal shaft, and FIGS. 1 to 4 and 6 illustrate the structure of the forward drive converter for a bicycle according to the present invention. 1 is an exploded perspective view of the embodiment, Figures 2 and 3 is an exploded perspective view of the front and rear side for the embodiment, Figure 4 is a cross-sectional view for the embodiment, Figure 6 is another embodiment of the present invention The coupling cross-sectional view for each is shown.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치는 체인(미도시)을 매개로 하여 자전거의 후륜(미도시)에 구동력이 전달되도록 하기 위하여, 자전거 프레임(1)의 허브(2) 내에서 회전 가능하도록 삽입되고 일측 둘레에 소정 반경의 페달축 기어(11)가 일체로 형성되며 상기 허브(2)의 양측으로 돌출된 양단부의 보울트 체결공(12) 내에 페달바아 고정보울트(5)를 체결하는 것에 의해 페달바아(4)가 각각 고정되어 페달(미도시)과 함께 회전할 수 있도록 된 페달축(10)과, 상기 페달축(10)의 외측과 프레임(1)의 허브(2) 내측 사이에 개재되는 것으로 그 관체 내부의 페달축 삽입공(21)을 통해 상기 페달축(10)을 관통시켜 설치함으로써 상기 페달축(10)이 회전 가능하도록 상기 허브(2)에 체결 고정되는 페달축 하우징(20)과, 상기 페달축 하우징(20)의 일단부에 인접하여 그 사이에 소정의 내측공간부를 형성하는 원통드럼의 형태를 이루며 페달축(10) 상에 동심을 유지하며 설치되고, 그 페달축 노출공(41)의 내측으로 링 형상을 이루는 종동기어(42)가 형성되며, 외주면 상에 다단의 구동스프라킷(45)이 형성된 외측커버(40)와, 상기 프레임(1)의 허브(2)로부터 격리된 상태로 상기 외측커버(40)의 내측공간부를 밀폐할 수 있도록상기 페달축 하우징(20)의 일단에 일체로 형성되고 그 외주부를 따라 단턱 형상을 이루며 환테(35)가 형성된 커버링디스크(30)와, 상기 종동기어(42)를 수용하며 상기 외측커버(40)의 내측면 상에 안착되는 외측지지링(50)과, 상기 커버링디스크(30)와 외측지지링(50) 간에 반경방향으로 위상차를 갖도록 축설되어 페달축(10)의 정, 역방향 회전시 어느 하나의 기어가 상기 커버링디스크(30) 및 외측지지링(50) 상에 형성된 슬라이딩 장공(31)(51)을 따라 슬라이딩 회전하면서 페달축 기어(11)로부터 종동기어(42)에 이르는 회전상태를 정방향으로 변환시켜 전달하는 다수의 연동기어 조립체로 이루어진 일방향 회전수단(70)으로 구성되어 있다.As shown in the figure, the forward drive conversion device for bicycles according to the present invention, the hub of the bicycle frame (1) so that the driving force is transmitted to the rear wheel (not shown) of the bicycle via a chain (not shown) (2) Pedal bar high information bolt in the bolt fastening hole (12) of both ends of the pedal shaft gear (11) of a predetermined radius integrally formed around one side and rotatably inserted into the hub (2) protruding to both sides of the hub (2) (5) by the pedal bar (4) is fixed to each of the pedal shaft (10) to rotate with the pedal (not shown), the outside of the pedal shaft 10 and the frame (1) Interposed between the inside of the hub (2) through the pedal shaft insertion hole 21 through the installation through the pedal shaft 10 to allow the pedal shaft 10 to be rotatable The pedal shaft housing 20 is fastened and fixed to (2) and the cylindrical shaft forming a predetermined inner space portion adjacent to one end of the pedal shaft housing 20 therebetween, the pedal shaft 10 on the It is installed while maintaining concentricity, the driven gear 42 to form a ring shape inward of the pedal shaft exposure hole 41 is formed, the outer cover 40 is formed with a multi-stage drive sprocket 45 on the outer peripheral surface ) And integrally formed at one end of the pedal shaft housing 20 so as to seal the inner space of the outer cover 40 in an isolated state from the hub 2 of the frame 1 and along the outer peripheral portion thereof. Covering disk 30 having a stepped shape and the annulus 35 is formed, the outer support ring 50 for receiving the driven gear 42 and seated on the inner surface of the outer cover 40, and the covering disk 30 and outer support ring 50 It is constructed so as to have a phase difference in the radial direction therebetween, when any one of the gears in the forward and reverse rotation of the pedal shaft 10, the sliding holes 31 and 51 formed on the covering disk 30 and the outer support ring 50 Along the sliding rotation is composed of a one-way rotating means 70 made of a plurality of interlocking gear assembly for converting the transmission state from the pedal shaft gear 11 to the driven gear 42 in the forward direction.

상기 페달축 하우징(20)과 페달축(10) 간의 접촉부위에는 베어링(22)이 개재되어 상기 페달축(10)의 회전이 원활하도록 지지되고, 상기 베어링(22)의 외측으로 고정링(6)을 체결하여 이탈되지 않도록 고정하게 되며, 상기 페달축 하우징(20)의 확관된 양단부 외주면 상에는 나사산이 형성되어 상기 프레임(1)의 허브(2)와 나사결합시킨 후 그 일단부에 체결너트(7) 및 로크너트(8)로써 고정 체결하는 구조로 되어 있다.A bearing 22 is interposed between the pedal shaft housing 20 and the pedal shaft 10 to support the rotation of the pedal shaft 10 smoothly, and the fixing ring 6 is disposed outside the bearing 22. ) Is fastened so as not to be separated, and threads are formed on the outer peripheral surfaces of the both ends of the pedal shaft housing 20 to be screwed with the hub 2 of the frame 1, and then a fastening nut ( 7) and the lock nut (8) is fixed to the structure.

상기 페달축(10)의 일단부의 페달축 기어(11)는 페달축(10)의 외주 상에 동심의 형태로 형성되고, 상기 커버링디스크(30)의 외측으로 노출되어 상기 외측커버(40)의 내측공간부에 내에 배치된다.The pedal shaft gear 11 at one end of the pedal shaft 10 is formed concentrically on the outer circumference of the pedal shaft 10, and is exposed to the outside of the covering disk 30 so that the outer cover 40 of the outer cover 40 is closed. It is arrange | positioned in an inner space part.

또한, 상기 일방향 회전수단(70)은 상기 페달축 기어(11)와 맞물려 상기 커버링디스크(30) 및 외측지지링(50) 상에 형성된 슬라이딩 장공(31)(51)을따라 좌, 우로 슬라이딩하면서 정, 역방향으로 연동되는 유성기어(71)와, 상기 종동기어(42)와 맞물림과 동시에 상기 유성기어(71)의 슬라이딩 위치에 따라 간접 또는 직접적으로 맞물려 역방향 회전하면서 상기 유성기어(71)로부터 전달된 회전력을 상기 종동기어(42) 쪽으로 전달하는 전동(傳動)기어(72)와, 상기 페달축 기어(11)의 정방향 회전시 슬라이딩 장공(31)(51)을 따라 어느 한 쪽으로 슬라이딩된 유성기어(71)와 선택적으로 맞물려 상기 전동기어(72) 쪽으로 회전력을 전달하는 아이들기어(73)로 구성되는 연동기어 조립체로 이루어지며, 이러한 연동기어 조립체가 2조 이상, 바람직하게는 상기 페달축 기어(11)의 외측에 120°간격으로 균일 배치되는 3조의 연동기어 조립체를 구비한다.In addition, the one-way rotation means 70 is engaged with the pedal shaft gear 11 and slides left and right along sliding long holes 31 and 51 formed on the covering disc 30 and the outer support ring 50. The planetary gear 71 is interlocked in the forward and reverse directions and the driven gear 42 is engaged with the driven gear 42, and is indirectly or directly engaged with the sliding position of the planetary gear 71, and is transmitted from the planetary gear 71 while rotating in the reverse direction. An electric gear 72 which transmits the predetermined rotational force toward the driven gear 42 and a planetary gear that is slid to either side along the sliding long holes 31 and 51 when the pedal shaft gear 11 rotates forward; And an interlocking gear assembly composed of an idle gear 73 which selectively engages with the 71 to transmit rotational force toward the electric gear 72, such as interlocking gear assembly. A second tank to above, preferably has a set of three interlocking gear assembly is arranged in a uniform 120 ° intervals on the outside of the pedal shaft gear 11.

이때, 상기 유성기어(71) 및 아이들기어(73)는 페달축 기어(11)의 외주 상에 편재되고, 상기 전동기어(72)는 상기 유성기어(71) 및 아이들기어(73)와, 상기 종동기어(42)에 걸쳐 편재된 상태로 배치되어 있으며, 상기 전동기어(72)와 페달축 기어(11)가 상호 맞물려 구동되지 않도록 상기 페달축 기어(11)에 비해 종동기어(42)의 직경이 다소 크게 설계되어 있다. 다만, 상기의 구조와 같이 상기 종동기어(42)의 직경이 상기 페달축 기어(11)에 비해 크게 설계된 경우에는 상기 종동기어(42) 및 페달축 기어(11)의 간격을 좁힐 수 있으므로 유성기어(71) / 아이들기어(73)와 전동기어(72)의 치형 맞물림 부분이 넓어져서 안정성이 향상될 수 있고 장치의 두께가 감소될 수 있으나, 상기 종동기어(42) 및 페달축 기어(11)의 크기차로 인하여 그 회전비가 정확히 1 : 1로 유지될 수는 없다.At this time, the planetary gear 71 and the idle gear 73 is ubiquitous on the outer circumference of the pedal shaft gear 11, the electric gear 72 is the planetary gear 71 and the idle gear 73, and The diameter of the driven gear 42 is compared with the pedal shaft gear 11 so that the electric gear 72 and the pedal shaft gear 11 are not interlocked with each other, and are disposed unevenly across the driven gear 42. This is a rather large design. However, when the diameter of the driven gear 42 is designed to be larger than that of the pedal shaft gear 11 as in the above structure, the distance between the driven gear 42 and the pedal shaft gear 11 may be narrowed. (71) The toothed engagement portion of the idle gear 73 and the electric gear 72 can be widened to improve stability and reduce the thickness of the device, but the driven gear 42 and the pedal shaft gear 11 Due to the size difference of, the rotation ratio cannot be kept exactly 1: 1.

따라서, 이를 감안하여 도6의 다른 실시예에서는 종동기어(42)의 직경을 페달축 기어(11)와 동일하게 유지하고, 이들의 간격을 충분히 확보하여 이 부분에서 유성기어(71) / 아이들기어(73)와 전동기어(72)의 치형 맞물림이 이루어짐으로써 상기 전동기어(72)가 페달축 기어(11)에 간섭되지 않도록 한 것이며, 본 실시예는 상기 유성기어(71) / 아이들기어(73)와 전동기어(72)의 치형 맞물림 부분이 좁아짐에 따라 마모도 및 장치의 두께가 다소 증가할 수 있으나, 상기 종동기어(42) 및 페달축 기어(11)의 크기 차가 없으므로 그 회전비가 정확히 1 : 1로 유지될 수 있는 이점이 있다.Therefore, in view of this, in another embodiment of FIG. 6, the diameter of the driven gear 42 is kept the same as that of the pedal shaft gear 11, and the space between them is sufficiently secured so that the planetary gear 71 / idle gear at this portion. The tooth engagement of the 73 and the electric gear 72 is such that the electric gear 72 is not interfered with the pedal shaft gear 11. In this embodiment, the planetary gear 71 / idle gear 73 Abrasion and the thickness of the device may be increased slightly as the tooth engaging portion of the electric gear 72 and the narrow gear is reduced, but the rotation ratio is exactly 1: because there is no difference in size between the driven gear 42 and the pedal shaft gear (11). There is an advantage that can be kept at 1.

상기의 각 실시예에 있어서, 위에서 상세히 설명한 바와 같이 다소의 장단점이 예상되지만 극히 미미한 정도의 문제이므로 크게 고려할 필요는 없을 것이다.In each of the above embodiments, some advantages and disadvantages are expected as described in detail above, but it will not need to be considered largely because it is a very minor problem.

한편, 상기 커버링디스크(30) 및 외측지지링(50)에는 상기 연동기어 조립체의 축핀(74) 양단을 각각 고정시킬 수 있도록 그 대응되는 면 상에 면대칭 구조로 천공된 슬라이딩 장공(31)(51)과 축핀 삽입공(32)(52)이 형성되어 있으며, 상기 슬라이딩 장공(31)(51)에는 유성기어(71)의 축핀(74) 양단이 삽입되어 그 슬라이딩 장공(31)(51) 내에서 좌, 우방향으로 슬라이딩할 수 있도록 조립되고, 복수의 축핀 삽입공(32)(52)에는 전동기어(72) 및 아이들기어(73)가 해당 위치에 각각 삽입되어 제자리에서 회전할 수 있도록 조립되어 있다.Meanwhile, sliding long holes 31 and 51 perforated in a plane symmetrical structure on the corresponding surface to fix both ends of the shaft pin 74 of the interlocking gear assembly to the covering disc 30 and the outer support ring 50, respectively. And shaft pin insertion holes 32 and 52 are formed, and both ends of the shaft pins 74 of the planetary gear 71 are inserted into the sliding holes 31 and 51, respectively, in the sliding holes 31 and 51. Is assembled so as to slide in the left, right direction, the plurality of shaft pin insertion holes (32, 52) are assembled so that the electric gear 72 and the idle gear (73) can be inserted into the respective positions to rotate in place. It is.

상기 커버링디스크(30)와 외측지지링(50) 상에는 유성기어(71)의 축핀(74)이 삽입되는 슬라이딩 장공(31)(51)과, 전동기어(72) 및 아이들기어(73)의 축핀(74)이 삽입되는 각각의 축핀 삽입공(32)(52)을 역방향을 따라 순차적으로 형성하되, 각각의 위치에 해당하는 반경의 크기가 미소하게 증가하는 상태로 위상차를 갖도록 배열 형성된다.Sliding long holes 31 and 51 into which the shaft pin 74 of the planetary gear 71 is inserted on the covering disc 30 and the outer support ring 50, and the shaft pins of the electric gear 72 and the idle gear 73. Each of the shaft pin insertion holes 32 and 52 into which the 74 is inserted is sequentially formed along the reverse direction, but is arranged to have a phase difference in a state in which the size of the radius corresponding to each position increases slightly.

또한, 상기 커버링디스크(30)의 환테(35) 외주면 상에는 일정 간격을 두고 정방향 쪽으로 소정의 경사각을 유지하는 다수의 경사홈(33)이 형성되어 각 경사홈(33)의 내측으로 반발용 자석(34)이 매립 설치되고, 상기 외측커버(40)의 내주면은 다단의 단턱(43)이 형성되어 외측지지링(50)과, 상기 환테(35)와 인접 배치되는 별도의 반발구동링(60)이 각각 안착될 수 있도록 되어 있다.In addition, a plurality of inclined grooves 33 are formed on the outer periphery of the annular frame 35 of the covering disc 30 to maintain a predetermined inclination angle in a forward direction at a predetermined interval so that a rebound magnet (inner) of each inclined groove 33 is formed. 34 is embedded, the inner circumferential surface of the outer cover 40 is formed with a multi-stage step 43, the outer support ring 50 and a separate repulsion drive ring 60 is disposed adjacent to the annulus 35 Each of these is intended to be seated.

상기 반발구동링(60)은 상기 외측커버(40)의 외곽쪽 내주면 상에 삽입 고정되어 상기 커버링디스크(30)와의 자력(磁力) 반발에 의한 상기 외측커버(40)의 정방향 회전을 원활히 하기 위하여, 단턱(62)을 갖는 링 내주면 상에 상기 커버링디스크(30)의 경사홈(33)과 대향되는 경사각을 이루는 다수의 대응 경사홈(63)을 형성시키고 각 대응 경사홈(63)의 내측으로 상기 반발용 자석(34)과 동일 극성을 갖는 반발용 자석(64)을 매립 설치한 것이며, 이때, 상기 반발구동링(60)의 외주면 상에는 요철면(61)이 반복 형성되고, 상기 외측커버(40)의 내주면 상에도 상기 요철면과(61) 대응되는 요철면(44)이 형성되어 상기 반발구동링(60)의 삽입시 그요철면(44)(61) 간의 상호 걸림에 의해 고정되는 구조를 이루고 있다.The rebound drive ring 60 is inserted and fixed on the outer inner circumferential surface of the outer cover 40 to facilitate the forward rotation of the outer cover 40 by the magnetic backlash with the covering disk 30 On the ring inner circumferential surface having a stepped 62, a plurality of corresponding inclined grooves 63 are formed to form an inclined angle opposite to the inclined groove 33 of the covering disc 30, and to the inside of each corresponding inclined groove 63. The resilient magnet 64 having the same polarity as the repulsive magnet 34 is embedded, and at this time, the uneven surface 61 is repeatedly formed on the outer circumferential surface of the repulsive driving ring 60, and the outer cover ( The concave-convex surface 44 corresponding to the concave-convex surface 61 is also formed on the inner circumferential surface of 40 so that the concave-convex surfaces 44 and 61 are secured by mutual engagement between the concave-convex driving ring 60 when inserted. To achieve.

한편 이와는 달리, 상기 반발구동링(60)의 외주면 상에 요철면(61)을 반복 형성하고, 이 반발구동링(60)을 외측커버(40)의 내측으로 강제 압입하여 상기 외측커버(40)의 내주면 상에도 상기 요철면(61)과 대응되는 요철면(44)이 형성되면서 일체로 결합되도록 할 수도 있다.On the other hand, on the other hand, the concave-convex surface 61 is repeatedly formed on the outer circumferential surface of the rebound drive ring 60, and the rebound drive ring 60 is forcibly pressed into the inside of the outer cover 40 to the outer cover 40 The concave-convex surface 44 corresponding to the concave-convex surface 61 may also be integrally coupled to the inner circumferential surface thereof.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치의 작동을 상기 도면과 추가 도시된 도5a 및 도5b에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the forward drive converter for a bicycle according to the present invention having such a configuration will be described based on the above drawings and FIGS. 5A and 5B as follows.

도5a 및 도5b는 구동스프라킷(45)이 형성된 외측커버(40) 및 외측지지링(50)을 제거한 상태의 정면도를 나타낸 것으로, 도5a는 페달을 정방향(오른나사 체결방향)으로 조작하였을 경우에 정방향 회전하는 페달축 기어(11)와 맞물려 슬라이딩 장공(31)(51)을 따라 슬라이딩되면서 연동하는 유성기어(71)에 의하여, 아이들기어(73) 및 전동기어(72)와, 구동스프라킷(45)이 일체로 형성된 외측커버(40)의 종동기어(42) 쪽으로 정방향 상태의 회전력을 순차적으로 전달하게 되는 과정을 나타낸 것이고, 도5b는 페달을 역방향(오른나사 풀림방향)으로 조작하였을 경우에 역방향 회전하는 페달축 기어(11)와 맞물려 슬라이딩 장공(31)(51)을 따라 슬라이딩되면서 연동하는 유성기어(71)에 의하여 전동기어(72)가 구동된 후, 회전방향이 변환되어 상기 종동기어(42) 쪽으로 정방향 상태의 회전력을 전달하게 되는 과정을 나타낸 것이다.5A and 5B show a front view of the outer cover 40 and the outer support ring 50 with the driving sprocket 45 formed thereon, and FIG. 5A shows the pedal in the forward direction (right screw fastening direction). In this case, the idle gear 73 and the electric gear 72 are driven by the planetary gear 71 interlocking with the pedal shaft gear 11 rotating in the forward direction and sliding along the sliding long holes 31 and 51. The sprocket 45 is a process of sequentially transmitting the rotational force of the forward state toward the driven gear 42 of the outer cover 40 formed integrally, Figure 5b is the pedal in the reverse direction (right screw release direction) When operated, the electric gear 72 is driven by the planetary gear 71 interlocking with the pedal shaft gear 11 rotating in the reverse direction and sliding along the sliding long holes 31 and 51, and then rotating the rotating room. Is converted illustrates a process of transmitting the rotational force to the state of the forward toward the driven gear 42.

먼저, 정방향으로 페달축(10)이 회전하는 경우에는 도1 내지 도4와, 도5a에 도시된 바와 같이, 상기 페달축 기어(11)와 맞물려져 있는 3곳의 유성기어(71)가 역방향으로 자전하면서 각 슬라이딩 장공(31)을 따라 정방향으로 슬라이딩되고, 슬라이딩이 완료되는 상기 슬라이딩 장공(42)의 도면상 우측 끝 부분에 도달하였을 때 상기 페달축 기어(11) 및 종동기어(42)와 독립적인 위치에 설치된 아이들기어(73)와 치형 결합된 후 상기 아이들기어(73) 및 전동기어(72)를 각각 정방향 및 역방향 회전시키게 되며, 상기 전동기어(72)는 종동기어(42)를 정방향으로 회전시킴으로써 구동스프라킷(45)이 정방향으로 회전하게 되는 것이다. 이때, 커버링디스크(30)와 반발구동링(60)의 경사홈(33)과 대응 경사홈(63) 내에 설치된 동일 극성의 반발용 자석(34)(64)들이 각각 반발 자력을 발생하면서 정방향으로의 더욱 원활한 회전력을 제공하게 된다.First, when the pedal shaft 10 rotates in the forward direction, as shown in FIGS. 1 to 4 and 5a, the three planetary gears 71 engaged with the pedal shaft gear 11 are reversed. And the pedal shaft gear 11 and the driven gear 42 when reaching the right end in the drawing of the sliding long hole 42, which slides forward along each sliding long hole 31 while rotating. After tooth coupling with the idle gear 73 installed at an independent position, the idle gear 73 and the electric gear 72 are rotated in the forward and reverse directions, respectively, and the electric gear 72 moves the driven gear 42 in the forward direction. By rotating the drive sprocket 45 is to rotate in the forward direction. At this time, the resilient magnets 34 and 64 of the same polarity installed in the inclined groove 33 and the corresponding inclined groove 63 of the covering disc 30 and the repelling driving ring 60 respectively generate a repulsive magnetic force in the forward direction. Will provide more smooth rotational force.

한편, 역방향으로 페달축(10)이 회전하는 경우에는 도1 내지 도4와, 도5b에 도시된 바와 같이, 상기 페달축 기어(11)와 맞물려져 있는 3곳의 유성기어(71)가 정방향으로 자전하면서 각 슬라이딩 장공(31)을 따라 역방향으로 슬라이딩되고, 슬라이딩이 완료되는 상기 슬라이딩 장공(42)의 도면상 좌측 끝 부분에 도달하였을 때 전동기어(72)와 직접 맞물려 상기 전동기어(72)를 역방향 회전시키게 되며, 상기 전동기어(72)는 종동기어(42)를 정방향으로 회전시킴으로써 구동스프라킷(45)이 정방향으로 회전하게 되는 것이다. 이때, 상기 페달축 기어(11) 및 종동기어(42)와 독립적인 위치에설치된 아이들기어(73)는 상기 전동기어(72)와 치형 결합되어 있으므로 동력 전달과는 관계없이 정방향으로 공회전하게 되며, 이와 같이 페달축(10)이 역방향으로 회전하는 경우에도 상기 커버링디스크(30)와 반발구동링(60)의 경사홈(33)과 대응 경사홈(63) 내에 설치된 동일 극성의 반발용 자석(34)(64)들이 각각 반발 자력을 발생하면서 정방향으로의 원활한 회전력을 제공하게 된다.On the other hand, when the pedal shaft 10 rotates in the reverse direction, as shown in FIGS. 1 to 4 and 5B, three planetary gears 71 engaged with the pedal shaft gear 11 are in the forward direction. While rotating in the direction of sliding along the respective sliding long holes 31 in the reverse direction, when the sliding end is reached to the left end portion of the sliding long hole 42, the electric gear 72 is engaged directly with the electric gear 72 Rotation of the reverse direction, the electric gear 72 is to drive the sprocket 45 is rotated in the forward direction by rotating the driven gear 42 in the forward direction. At this time, the idle gear (73) installed at a position independent of the pedal shaft gear (11) and the driven gear (42) is tooth-coupled with the electric gear (72) so that it rotates in the forward direction irrespective of power transmission. In this way, even when the pedal shaft 10 rotates in the reverse direction, the resilient magnet 34 having the same polarity installed in the inclined groove 33 and the corresponding inclined groove 63 of the covering disc 30 and the rebound driving ring 60. 64 each generate a repulsive magnetic force to provide a smooth rotational force in the forward direction.

아울러, 상기 도6의 실시예에 대한 구동 원리도 상술한 바와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, since the driving principle for the embodiment of FIG. 6 is also the same as described above, a detailed description thereof will be omitted.

따라서, 자전거의 페달을 정, 역회전시키는 경우 종래와 같이 복잡한 레버 조작을 하지 않더라도 항시 전진구동이 가능하도록 자동 변환시킬 수 있게 되는 것이다.Accordingly, when the pedal of the bicycle is rotated forward and backward, it is possible to automatically convert the driving forward at all times even without complicated lever operation as in the prior art.

이상에서 기술한 바와 같은 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치에 의하면, 운전자가 별도의 레버 조작없이 정방향 또는 역방향으로 구동력을 가하는 페달 조작만으로도 내부의 결합상태가 자동 변환되면서 전진구동을 가능하게 함으로써 자전거 운전상의 편리함을 도모할 수 있으며, 페달의 역회전 조작에 의한 전진 구동시에도 결합부품 간의 마찰에 의한 부하가 적어 소음이 거의 발생하지 않고, 페달축 기어가 구동스프라킷의 중심에 배치되어 장기간 사용시에도 시스템의 구동 안정성이 보장되며, 분해 및 조립 공정이 간소화되므로 고장수리 등의 보수관리 및 교체가 용이함은 물론, 생산성 향상 및 생산비 절감을 도모할 수 있고, 정회전시와 동일한 회전비로 구동력을 전달할 수 있게 되어 동력손실이 없을 뿐만 아니라, 자력의 반발력에 의한 정방향 회전성향을 갖는 구조를 적용하여 적은 힘으로도 원활한 전진 구동력을 발생시킬 수 있으므로 구동 효율성이 향상되는 효과가 있다.According to the forward drive conversion device for bicycles according to the present invention as described above, by allowing the driver to automatically drive the combined state of the internal drive only by the pedal operation to apply the driving force in the forward or reverse direction without a separate lever to enable the forward drive It is convenient to operate the bicycle, and even when the drive is driven forward by the reverse rotation of the pedal, there is little load due to friction between the coupling parts, so that little noise is generated, and the pedal shaft gear is disposed at the center of the driving sprocket. As long as it is used for a long time, the driving stability of the system is ensured, and the disassembly and assembly process is simplified, so it is easy to maintain and replace troubles, improve productivity and reduce production costs, and drive power at the same rotation rate as the normal rotation. relay Since there is no power loss, a structure having a forward rotational tendency by the repulsive force of the magnetic force can be applied to generate a smooth forward driving force with a small force, thereby improving driving efficiency.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 전진구동 변환장치는 적은 수의 부품을 사용하게 되므로 장치의 크기를 줄일 수 있고, 충격하중에 대한 내구성이 향상되며, 스프링에 의해 탄성 지지되는 래칫의 구조를 배제함으로써 장기간 사용이 가능하고, 스프링의 탄성 저하에 의한 오동작의 염려가 없으며, 래칫에 의한 타격 소음이 발생하지 않으므로 제품 신뢰성을 개선할 수 있는 효과가 발휘되는 것이다.In addition, the forward drive converter for bicycles according to the present invention uses a small number of parts can reduce the size of the device, improved durability against impact loads, by eliminating the structure of the ratchet elastically supported by the spring It is possible to use for a long time, there is no fear of malfunction due to the elasticity of the spring, there is no impact noise caused by the ratchet, so that the effect of improving the product reliability is exerted.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이라 할 것이다.As described above, the present invention has been described only for the preferred embodiments, but it is apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention based on the above embodiments. It is obvious that modifications and variations belong to the appended claims.

Claims (5)

프레임의 허브 내에 삽입되고 일측 둘레에 페달축 기어가 일체로 형성되며 상기 허브의 양측으로 돌출된 양단부에 페달바아가 각각 고정되어 페달과 함께 회전할 수 있도록 된 페달축;A pedal shaft inserted into the hub of the frame and integrally formed with a pedal shaft gear around one side thereof, and pedal bars fixed to both ends protruding from both sides of the hub to rotate together with the pedal; 상기페달축의 외측과 프레임의 허브 내측 사이에 개재되어 상기 페달축이 회전 가능하도록 상기 허브에 체결 고정되는 페달축 하우징;A pedal shaft housing interposed between an outer side of the pedal shaft and an inner side of the hub of the frame, the pedal shaft housing being fastened to the hub so that the pedal shaft is rotatable; 상기 페달축 하우징의 일단부에 인접하여 그 사이에 소정의 내측공간부를 형성하는 원통드럼의 형태를 이루며 페달축 상에 동심을 유지하며 설치되고, 그 페달축 노출공의 내측으로 링 형상을 이루는 종동기어가 형성되며, 외주면 상에 구동스프라킷이 형성된 외측커버;Adjacent to one end of the pedal shaft housing in the form of a cylindrical drum to form a predetermined inner space therebetween and is installed while maintaining a concentric on the pedal shaft, the driven to form a ring shape inside the pedal shaft exposure hole An outer cover having a gear and having a driving sprocket formed on an outer circumferential surface thereof; 상기 프레임의 허브로부터 격리된 상태로 상기 외측커버의 내측공간부를 밀폐할 수 있도록 상기 페달축 하우징의 일단에 일체로 형성되고 그 외주부를 따라 환테가 형성된 커버링디스크;A covering disc integrally formed at one end of the pedal shaft housing and closed at an outer circumference thereof so as to seal the inner space of the outer cover while being isolated from the hub of the frame; 상기 종동기어를 수용하며 상기 외측커버의 내측면 상에 안착되는 외측지지링; 및An outer support ring accommodating the driven gear and seated on an inner surface of the outer cover; And 상기 커버링디스크와 외측지지링 간에 반경방향으로 위상차를 갖도록 축설되어 페달축의 정, 역방향 회전시 어느 하나의 기어가 상기 커버링디스크 및 외측지지링 상에 형성된 슬라이딩 장공을 따라 슬라이딩 회전하면서 페달축 기어로부터 종동기어에 이르는 회전상태를 정방향으로 변환시켜 전달하는 다수의 연동기어 조립체로 이루어진 일방향 회전수단;It is constructed so as to have a phase difference in the radial direction between the covering disc and the outer support ring, so that any gear is driven from the pedal shaft gear while sliding and rotating along a sliding hole formed on the covering disc and the outer support ring during the forward and reverse rotation of the pedal shaft. One-way rotating means composed of a plurality of interlocking gear assembly for converting the rotational state leading to the gear in a forward direction; 을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자전거용 전진구동 변환장치.Bicycle forward drive inverter, characterized in that configured to include. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 일방향 회전수단은,The one-way rotation means, 상기 페달축 기어와 맞물려 상기 커버링디스크 및 외측지지링 상에 형성된 슬라이딩 장공을 따라 좌, 우로 슬라이딩하면서 정, 역방향으로 연동되는 유성기어;Planetary gears engaged with the pedal shaft gear and interlocked in the right and reverse directions while sliding left and right along sliding holes formed on the covering disc and the outer support ring; 상기 종동기어와 맞물림과 동시에 상기 유성기어의 슬라이딩 위치에 따라 간접 또는 직접적으로 맞물려 역방향 회전하면서 상기 유성기어로부터 전달된 회전력을 상기 종동기어 쪽으로 전달하는 전동(傳動)기어; 및An electric gear that meshes with the driven gear and simultaneously transmits the rotational force transmitted from the planetary gear toward the driven gear while rotating in an indirect or direct direction in accordance with the sliding position of the planetary gear; And 상기 페달축 기어의 정방향 회전시 슬라이딩 장공을 따라 어느 한 쪽으로 슬라이딩된 유성기어와 선택적으로 맞물려 상기 전동기어 쪽으로 회전력을 전달하는 아이들기어;An idle gear that selectively engages with the planetary gear that is slid in either direction along the sliding long hole when the pedal shaft gear is rotated forward to transmit rotational force toward the electric gear; 로 구성되는 연동기어 조립체인 것을 특징으로 하는 상기 자전거용 전진구동 변환장치.The forward drive converter for bicycle, characterized in that the interlock gear assembly consisting of. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 일방향 회전수단은 상기 페달축 기어의 외측에 균일 배치되는 2조 이상의 연동기어 조립체로 이루어진 것을 특징으로 하는 상기 자전거용전진구동 변환장치.The one-way rotation means for the forward drive conversion device for bicycles, characterized in that made of two or more sets of interlocking gear assembly uniformly arranged on the outside of the pedal shaft gear. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 커버링디스크의 환테 외주면 상에는 일정 간격을 두고 다수의 경사홈이 형성되어 각 경사홈의 내측으로 반발용 자석이 매립 설치되며, 상기 외측커버의 내주면 상에는 그 몸체와 커버링디스크 사이에서의 반발 자력에 의한 상기 외측커버의 정방향 회전을 원활히 할 수 있도록 상기 경사홈과 대향되는 형태의 다수의 대응 경사홈을 형성시키고 각 대응 경사홈의 내측으로 상기 반발용 자석과 동일 극성을 갖는 반발용 자석을 매립 설치한 반발구동링이 고정됨을 특징으로 하는 상기 자전거용 전진구동 변환장치.A plurality of inclined grooves are formed on the outer circumferential surface of the covering disc at predetermined intervals so that a repelling magnet is embedded in each of the inclined grooves, and on the inner circumferential surface of the outer cover by a repulsive magnetic force between the body and the covering disc. Forming a plurality of corresponding inclined grooves facing the inclined groove to facilitate the forward rotation of the outer cover, and embedded a resilient magnet having the same polarity as the rebound magnet inside each corresponding inclined groove The forward drive converter for a bicycle, characterized in that the rebound drive ring is fixed. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 반발구동링의 외주면 상에는 요철면이 반복 형성되고, 이 반발구동링을 외측커버의 내측으로 강제 압입하여 상기 외측커버의 내주면 상에도 상기 요철면과 대응되는 요철면이 형성되면서 일체로 결합됨을 특징으로 하는 상기 자전거용 전진구동 변환장치.The uneven surface is repeatedly formed on the outer circumferential surface of the rebound drive ring, and the rebound drive ring is forcibly pressed into the inner side of the outer cover to be integrally coupled to the uneven surface corresponding to the uneven surface on the inner circumferential surface of the outer cover. The forward drive converter for the bicycle.
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