KR200255796Y1

KR200255796Y1 - 자전거의 동력구동장치

Info

Publication number: KR200255796Y1
Application number: KR2020010025833U
Authority: KR
Inventors: 전홍수
Original assignee: 전홍수
Priority date: 2001-08-25
Filing date: 2001-08-25
Publication date: 2001-12-13

Abstract

본 고안은 자전거의 동력구동장치에 관한 것으로, 그 목적은 변속이 자유롭고, 페달에 가하는 힘을 증속시켜 적은 힘으로 자전거를 운행하도록 하는 자전거의 동력구동장치를 제공함에 있다. 이는 프레임에 전ㆍ후륜이 결합되고, 페달에 의해 상기 후륜에 동력을 전달하는 자전거에 있어서, 상기 페달축에 고정되어진 구동웜기어와, 상기 구동웜기어에 치합되는 제1웜과 상기 제1웜의 동축 후방에 형성되고, 상기 제1웜 보다 직경이 큰 제2웜이 형성된 웜축과, 상기 제2웜에 치합되어 상기 구동웜기어와 동일한 속도비로 회전되는 피동웜기어와, 상기 피동웜기어의 양측면에 각각 동축설치되는 크기가 서로 다른 제1,2구동스프라켓과, 상기 제1, 2구동스프라켓의 동력을 체인으로 각각 전달받는 제1, 2피동스프라켓과, 상기 제1, 2피동스프라켓의 중간에 개재되어 레버의 조작에 의해 슬라이드 되면서 동력을 단속하는 변속부재와, 상기 제1, 2피동스프라켓의 일측에 설치되고, 상기 변속부재의 동력 연결에 따라 회전운동하는 증속스프라켓과, 상기 증속스프라켓의 동력을 체인으로 전달받아 후륜을 구동하는 후륜스프라켓으로 구성된 것이다.

Description

자전거의 동력구동장치{POWER DRIVING DEVICE OF BICYCLE}

본 고안은 자전거의 동력구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웜기어를 역회전시켜 큰 속도비를 얻고, 변속이 가능한 자전거의 동력구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 페달을 회전시킴으로써 발생되는 동력을 스프로킷과 체인에 의해 후륜에 전달하고, 상기 후륜의 지면과의 구름동작에 의해 전방으로 진행되도록 하는 승용물인 것이다.

도 1은 종래의 자전거를 개략적으로 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이 자전거는 프레임(1)의 전ㆍ후에 설치되어 구름 동작되는 전륜(2) 및 후륜(3)과, 상기 프레임(1)의 중심 상부에 설치되어 운전자의 엉덩이가 안착되는 안장부(4)와, 상기 안장부(4)의 전방에 설치되어 전륜(1)을 조향하는 핸들(5)과, 상기 전ㆍ후륜(2)(3) 사이에 설치되고, 페달(6)이 고정된 전방측 스프로킷(7)과, 상기 전방측 스프로킷(7)에 체인(8)을 통해 연결되고, 후륜(3)에 동축 설치된 후방측 스프로킷(9)으로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 종래의 자전거는 운전자가 양손에 핸들(5)을 파지하고 안장부(4)에 착석한 상태에서 양발로 페달(6)을 회전시키게 되면 전방측 스프로킷(7)이 회전되면서 체인(8)을 통해 후방측 스프로킷(9)을 회전시키고, 상기 후방측 스프로킷(9)에 의해 후륜(3)이 회전되면서 자전거의 동력 전달 및 위치 이동이 이루어지는 것이다.

그러나, 상기와 같은 자전거는 변속이 자유롭지 못하고, 탑승자가 페달에 가하는 힘에 비례하여 속도가 증가하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 자건거를 초기 출발하는데 어려움이 있었고, 경사진 언덕길을 오르기가 힘이 드는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 변속이 자유롭고, 페달에 가하는 힘을 증속시켜 적은 힘으로 자전거를 운행하도록 하는 자전거의 동력구동장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 자전거를 나타낸 정면도.

도 2는 본 고안의 따른 자전거의 전체적인 구조를 나타낸 정면도.

도 3은 본 고안에 따른 동력구동부를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본 고안에 따른 동력구동부의 평면도.

도 5는 본 고안에 따른 동력구동부의 정면도.

도 6은 본 고안에 따른 동력구동부의 배면도.

도 7은 본 고안에 따른 변속부를 상세히 나타낸 사시도.

도 8은 본 고안에 따른 변속부를 상세히 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>

100: 자전거 10: 프레임

20: 전륜 30: 후륜

40: 구동웜기어 41: 웜축

41a: 제1웜 41b: 제2웜

42: 피동웜기어 43, 44: 제1,2구동스프라켓

45, 46: 체인 47, 48: 제1,2피동스프라켓

47a, 48a: 스플라인 보스부 49: 레버

50: 변속부재 50a: 보스부

50b: 스플라인축부 51: 증속스프라켓

52: 체인 53: 후륜스프라켓

54: 스플라인축

이러한 목적을 해결하기 위한 본 고안은 프레임에 전ㆍ후륜이 결합되고, 페달에 의해 상기 후륜에 동력을 전달하는 자전거에 있어서, 상기 페달축에 고정되어진 구동웜기어와, 상기 구동웜기어에 치합되는 제1웜과 상기 제1웜의 동축 후방에 형성되고, 상기 제1웜 보다 직경이 큰 제2웜이 형성된 웜축과, 상기 제2웜에 치합되어 상기 구동웜기어와 동일한 속도비로 회전되는 피동웜기어와, 상기 피동웜기어의 양측면에 각각 동축설치되는 크기가 서로 다른 제1,2구동스프라켓과, 상기 제1,2구동스프라켓의 동력을 체인으로 각각 전달받는 제1, 2피동스프라켓과, 상기 제1, 2피동스프라켓의 중간에 개재되어 레버의 조작에 의해 슬라이드 되면서 동력을 단속하는 변속부재와, 상기 제1, 2피동스프라켓의 일측에 설치되고, 상기 변속부재의 동력 연결에 따라 회전운동하는 증속스프라켓과, 상기 증속스프라켓의 동력을 체인으로 전달받아 후륜을 구동하는 후륜스프라켓으로 구성된 것이다.

또한, 상기 구동웜기어와 제1웜은 1:10의 속도비를 갖는 것이다.

또한, 상기 변속부재는 내측에 보스가 형성되어 스플라인축에 결합되고, 양측면에 스플라인축부가 형성되어 제1,2피동스프라켓의 스플라인 보스부에 결합되는 것이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 자전거를 개략적으로 나타낸 정면도이다.

도시한 바와 같이 자전거(100)는 프레임(10)의 전ㆍ후측에 설치된 전ㆍ후륜(20)(30)과, 상기 프레임(10)의 중앙 상부에 설치된 안장부(11)와, 상기 전륜(20)을 조향하는 핸들(12)로 이루어지는 것은 종래의 구성과 동일하고, 다만, 본 고안은 페달(13)의 구동력을 후륜(30)에 전달하는 동력구동에 특징이 있는 것이다.

도 3 및 도 6은 본 고안의 동력구동부를 상세히 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 동력구동부(D)는 페달축에 고정되어진 구동웜기어(40)와, 상기 구동웜기어(40)에 치합되는 제1웜(41a)과 상기 제1웜(41a)의 동축 후방에 형성되고, 상기 제1웜(41a) 보다 직경이 큰 제2웜(41b)이 형성된 웜축(41)과, 상기 제2웜(41b)에 치합되어 상기 구동웜기어(40)와 동일한 속도비로 회전되는 피동웜기어(42)와, 상기 피동웜기어(42)의 양측면에 각각 동축설치되는 크기가 서로 다른 제1,2구동스프라켓(43)(44)과, 상기 제1, 2구동스프라켓(43)(44)의 동력을 체인(45)(46)으로 각각 전달받는 제1, 2피동스프라켓(47)(48)과, 상기 제1, 2피동스프라켓(47)(48)의 중간에 개재되어 레버(49)의 조작에 의해 슬라이딩 되면서 동력을 단속하는 변속부재(50)와, 상기 제1, 2피동스프라켓(47)(48)의 일측에 설치되고, 상기 변속부재(50)의 동력 연결에 의해 회전운동하는 증속스프라켓(51)과, 상기 증속스프라켓(51)의 동력을 체인(52)으로 전달받아 후륜(30)을 구동하는 후륜스프라켓(53)으로 구성되어 있다.

상기 구동웜기어(40)와 제1웜(41a)의 속도비는 1:10이 가장 바람직하며, 그 이상의 속도비에서는 구동웜기어(40)와 제1웜(41a)은 회전되지 않게 된다.

또한, 구동웜기어(40)와 피동웜기어(42)의 직경은 1:2이지만 회전수는 동일한 1:1로 회전하며, 이는 제2웜(41b)의 직경과 피동웜기어(42)의 직경에 의해서 가능하다.

또한, 제1, 2피동스프라켓(47)(48)과 후륜스프라켓(53)은 도면에는 도시하지 않았지만 일방향으로 동력을 전달하도록 하도록 하는 것이 바람직하다.

도 7 및 도 8은 본 고안의 자전거의 변속부를 상세히 나타내 도면이다.

도시한 바와 같이 변속부재(50)는 스플라인축(54)에서 레버(49)에 의해 좌우 슬라이딩 운동되도록 내경에 상기 스플라인축(54)에 결합되는 보스부(50a)가 형성되고, 제1,2피동스프라켓(47)(48)에 형성된 스플라인 보스부(47a)(48a)에 선택적으로 결합되는 스플라인 축부(50b)가 형성되어 있다.

상기 제1,2피동스프라켓(47)(48)은 변속부재(50)가 결합되지 않으면 공회전하게 된다.

즉, 레버(49)에 의해 상기 변속부재(50)가 스플라인축(54)상에서 우측으로 이동되면 공회전하는 제1피동스프라켓(47)의 스플라인보스부(47a)와 변속부재(50)의 스플라인축부(50b)가 결합되어 스플라인축(54)의 동축에 형성된 증속스프라켓(51)에 동력을 전달하게 되고, 상기 변속부재(50)가 스플라인축(54)상에서 우측으로 이동되면 공회전하는 제2피동스프라켓(48)의 스플라인보스부(48a)와 변속부재(50)의 스플라인축부(50b)가 결합되어 스플라인축(54)의 동축에 형성된 증속스프라켓(51)에 동력을 전달하게 되며, 이때 제1피동스프라켓(47)과 스플라인축(54)은 결합이 해제된 상태가 되는 것이다.

본 고안에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

안장부(11)에 탑승한 사용자가 양발로 페달(13)을 회전시키게 되면 페달축과 동축 설치된 구동웜기어(40)가 회전하고, 상기 구동웜기어(40)에 치합된 제1웜(41a)이 회전되면서 속도비가 1:10으로 증속된다. 즉 구동웜기어(40)이 1회전하면 제1웜(41a)은 10회전하게 된다.

그리고, 제1웜(41a)은 제2웜(41b)과 웜축(41)에 동축설치되어 있으므로 제2웜(41b)도 회전되면서 상기 제2웜(41b)에 치합된 피동웜기어(42)를 회전시키게 된다.

상기 피동웜기어(42)는 구동웜기어(40) 직경의 2배이지만 속도비는 동일하여 페달(13)이 1회전하면 피동웜기어(42)도 1회전하게 된다.

상기 피동웜기어(42)의 동력은 각각 동일하게 제1, 2구동스프라켓(43)(44)에 전달되며, 상기 제1,2구동스프라켓(43)(44)은 체인(45)(46)을 매개로 하여 후방의 제1,2피동스프라켓(47)(48)에 전달하게 되는데 제1구동 및 피동스프라켓(43)(47)은 각각 1:1로 동력을 전달하고, 제2구동 및 피동스프라켓(44)(48)은 1:2로 동력을 전달하게 된다.

상기 제1,2피동스프라켓(47)(48)의 사이에는 변속부재(50)가 설치되어 레버(49)의 조작에 의해 좌 또는 우로 이동되면서 동력을 후방의 증속스프라켓(51)에 전달하게 된다.

즉, 페달(13)의 동력은 1:1 또는 1:2로 증속하게 되는 것이다.

또한, 증속스프라켓(51)의 동력은 후륜스프라켓(53)에 동력을 전달하여 후륜(30)을 회전시켜 자전거의 구름동작이 가능하게 한다.

이상과 같이 본 고안의 자전거는 웜기어와 웜을 역회전시켜 속도를 증가시키고, 변속부재로 변속을 자유롭게 할 수 있으며, 출발에 적은 힘으로 운행이 가능하다.

Claims

프레임(10)에 전ㆍ후륜(20)(30)이 결합되고, 페달(13)에 의해 상기 후륜(30)에 동력을 전달하는 자전거에 있어서, 상기 페달축에 고정되어진 구동웜기어(40)와, 상기 구동웜기어(40)에 치합되는 제1웜(41a)과 상기 제1웜(41a)의 동축 후방에 형성되고, 상기 제1웜(41a) 보다 직경이 큰 제2웜(41b)이 형성된 웜축(41)과, 상기 제2웜(41b)에 치합되어 상기 구동웜기어(40)와 동일한 속도비로 회전되는 피동웜기어(40)와, 상기 피동웜기어(40)의 양측면에 각각 동축설치되는 크기가 서로 다른 제1,2구동스프라켓(43)(44)과, 상기 제1, 2구동스프라켓(43)(44)의 동력을 체인(45)(46)으로 각각 전달받는 제1, 2피동스프라켓(47)(48)과, 상기 제1, 2피동스프라켓(47)(48)의 중간에 개재되어 레버(49)의 조작에 의해 슬라이드 되면서 동력을 단속하는 변속부재(50)와, 상기 제1, 2피동스프라켓(47)(48)의 일측에 설치되고, 상기 변속부재(50)의 동력 연결에 따라 회전운동하는 증속스프라켓(51)과, 상기 증속스프라켓(51)의 동력을 체인(52)으로 전달받아 후륜(30)을 구동하는 후륜스프라켓(53)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거의 동력구동장치.
제1항에 있어서, 상기 구동웜기어(40)와 제1웜(41a)은 1:10의 속도비를 갖는 것을 특징으로 하는 자전거의 동력구동장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 변속부재(50)는 내측에 보스(50a)가 형성되어 스플라인축(54)에 결합되고, 양측면에 스플라인축부(50b)가 형성되어 제1,2피동스프라켓(47)(48)의 스플라인 보스부(47a)(48a)에 결합되는 것을 특징으로 하는 자전거의 동력구동장치.