KR20030067016A

KR20030067016A - 자전거의 추진장치

Info

Publication number: KR20030067016A
Application number: KR1020020006806A
Authority: KR
Inventors: 김상년; 이수용
Original assignee: 메리디언레포츠 주식회사; 이수용
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-14

Abstract

본 발명은 자전거의 추진장치에 관한 것으로 정회전시나 역회전시 전진구동되게 하고 후진이 가능하도록 구성된 것이다.

본 장치는 구동부(A)와 종동부(B)로 구성되어 있고 구동부(A)에는 2개의 체인휠(10)(20)이 패달축(C₁)에 축설되어 있고 종동부(B)에는 2개의 소체인휠(30)(40)이 후륜축(B₁)에 축설되어 있으며 이들 각 체인휠은 체인(a)(b)에 결합되어 동력이 전달되도록 구성되어 있다.

구동부(A)의 체인휠(10)(20)은 패달(P)에 의해 동시에 역회전 또는 정회전 가능하게 구성되어 있고, 종동부(B)의 후륜(D)의 회전축(B₁)에 축설된 소체인휠 (30)(40)은 각각 래칫(R)으로 축 결합되어 정방향으로 만 회전 가능하게 되어 있다.

그리고 종동부(B)의 어느하나의 체인휠(40)의 일측에는 아암(43)에 축설된 체인가이드(41)(42)를 설치하여 소체인휠(40)의 회전방향을 바꾸도록 구성되어 있다. 아암(43)은 자전거의 프레임(F)이나 후륜축(B₁)에 설치 구성한다.

Description

자전거의 추진장치{DEVICE FOR DRIVING FORWARD BICYCLE}

본 발명은 자전거의 구동부의 패달을 정회전 또는 역회전시켜도 자전거가 전진하도록하는 자전거의 추진장치에 관한 것이다.

일반적인 자전거추진장치는 패달의 정회전시에만 전진하고 역회전시에는 후륜이 공회전하므로 탑승자는 계속하여 같은 방향으로만 힘을 가하게 되어 다리의 운동방향이 일정하여 균형있는 근육운동이 되지 못하였다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 패달의 정회전시나 역회전시에도 자전거가 전진하도록 구성된 것이 개발되고 있으나, 이들 상기 자전거추진장치들은 구동부와 종동부측에 다수의 기어군을 형성하여 하우징으로 장치된 것이므로 무겁고 부피가 크며 특히 기어군들의 치합연동에 의한 과중한 마찰력에 의해 힘의 손실이 크며 구조가 복잡하여 고장율이 많으며 고가로 인해 선호도가 낮은 문제점이 있었다.

또한 이와같이 다수의 기어군에 의해 상호 결합되어 있어 전진과 후진의 힘의 균형이 일정하지 않고 특히 후륜이 공회전 되지 않아 자전거사용이 불편하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은

첫째 : 구조가 간단하여 조립이 용이하고

둘째 : 구동부나 종동부의 마찰계수를 줄이고

셋째 : 주행중 급제동시 추진장치에 부하가 걸리지 않으며

넷째 : 정회전 또는 역회전시 회전력이 동일하고

다섯째 : 탑승하지 않을 때 전진은 물론 후진이 자유롭고

여섯째 : 변속장치가 용이하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 자전거추진장치는 구동부와 종동부에 2개의 체인휠을 축설하여 회전력을 전달되게 하되 어느 하나의 종동부는 역회전되는 역회전부를 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 어느 하나가 커프링으로 연결되어 어느 하나의 체인휠이 공회전되게하여 후진이 가능하게 하는데 그 특징이 있다.

또한 본 발명은 종동부의 어느 하나의 체인휠이 공회전되게하여 후진이 가능하게 하는데 그 특징이 있다.

또한 본 발명은 역회전부를 갖는 어느 하나의 종동부의 체인휠은 일측에 2개의 보조체인휠을 구비하여 어느 하나의 체인휠이 역회전되게 함을 그 특징으로 한다.

또한 본 발명의 또 다른 역회전부를 갖는 어느 하나의 종동부의 기어는 2개의 치차를 통해 역회전되게 함을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 역회전부를 갖는 어느 하나의 체인휠은 구동부와 크로스체인 결합하므로 어느 하나의 체인휠이 역회전되게 함을 특징으로 한다.

상기 자전거추진장치는 자전거의 구동부체인휠이 정회전되거나 역회전되어도 종동부는 전진하게되며, 후진이 가능하므로 일반자전거와 같이 전후진이 자유롭다.

도 1은 본 발명의 추진장치만을 분리한 정면도

도 2는 본 발명의 추진장치를 일부 확대한 평면도

도 3은 본 발명의 추진장치중 정회전장치를 분리한 정면도

도 3 나는 도 3의 일부를 확대한 정면도

도 4는 본 발명의 추진장치중 역회전장치를 분리한 정면도

도 5는 본 발명의 추진장치중 구동부의 일 실시예의 분리사시도

도 6a는 본 발명의 추진장치 중 구동부의 결합상태 단면도

도 6b는 본 발명의 추진장치 중 구동부의 해재상태를 나타낸 단면도

도 7은 본 발명의 추진장치 중 종동부의 다른 실시예의 정면도

도 8은 본 발명의 추진장치 중 종동부의 다른 실시예의 평면도

도 9는 본 발명의 추진장치 중 역회전장치의 다른 실시예

도 10은 본 발명의 다른 실시예로서 종동부의 변속장치를 도시한 평면도

도 11은 본 발명의 후륜의 개방시를 나타낸 종동부의 기어변속상태도

*도면의 주요부분에 대한 부호설명

10,20 : 체인휠 30,40 : 소체인휠

11 : 스프링 12 : 커프링판

11a,12a : 하우징 13 : 환요구

14,24 : 요구 15 : 결합구

21 : 축수부 41 : 체인가이드

50 : 조절레버 43,51 : 아암

이하 본 발명인 자전거의 추진장치를 실시예로 도시한 도면을 참조하여 그 구성 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 추진장치를 정면에서 본 도면이고 또한 이 추진장치부를 평면에서 바라본 평면도이고, 도 3은 정회전 추진장치를 분리하여 나타낸 것이고, 도 4는 역회전 추진장치를 도시한 것이다.

본 장치는 구동부(A)와 종동부(B)로 구성되어 있고 구동부(A)에는 2개의 체인휠(10)(20)이 패달축(C₁)에 축설되어 있고 종동부(B)에는 2개의 소체인휠(30)(40)이 후륜축(B₁)에 축설되어 있으며 이들 각 체인휠은 체인(a)(b)에 결합되어 동력이전달되도록 구성되어 있다.

도 3[가]와[나]는 정회전추진부를 나타낸 정면도로서 종동부(B)의 소체인휠 (30)은 내부에 래칫(R)이 장치되어 있어 후륜축(B₁)에 일방향(진행방향)으로만 동력이 전달되도록 구성되어 있음을 보여준다.

즉 실선 표시인 전진구동시에는 후륜축(B₁)이 전진방향(우측방향)으로 회전되고, 패달을 반대로 회전시키면 체인휠(10)은 역회전 즉 점선화살표방향(좌측방향)으로 회전하여 소체인휠(30)을 역회전시키나 이때 소체인휠(30)은 래칫(R)에 의해 공회전하여 후륜축(B₁)이 역회전되지 않는다.

도 4는 역회전추진부를 나타낸 것으로 래칫의 방향이 소체인휠(30)과 동일방향으로 구성되어 있고 종동부의 소체인휠(40)이 가이드(41)(42)에 의해 반대회전운동되게 구성되어 있으므로 체인휠(20)의 정회전시에는 종동부의 소체인휠(40)은 역회전되어 공회전하고 체인휠(20)이 역회전시에는 종동부의 소체인휠(40)이 전진방향으로 회전하게되어 후륜축(B₁)을 전진방향(시선방향)으로만 회전시키게 되는 것이다.

도 5는 일 실시예로서 후진장치가 구비된 구동부(A)를 분리한 사시도이고, 도 6a 6b는 도 5의 종단면도이다.

도 6a는 커프링이 결합된 상태로서 전방 주행시 즉 2개의 체인휠(10(20)이 결합되어 동시에 회전되는 상태를 도시한 것이고, 도 6b는 커프링이 분리된 상태로서 체인휠(10)이 공회전되는 상태를 표시한 것이다.

체인휠(10)은 체인휠(20)의 내측의 축수부(21)에 축설되어 있어 체인휠(10)은 자유롭게 공회전되도록 구성되어 있고 체인휠(10)은, 스프링(11)에 탄설된 커프링판(12)에 의해 결합 해재되도록 구성되어 있어 커프링판(12)이 결합되면 체인휠(10)은 체인휠(20)과 고정되어 동일 운동을 하게되고, 커프링판(12)이 좌측으로 이동하여 해재되면 체인휠(10)은 해방되어 체인휠(20)의 영향을 받지 않고 공회전하게되는 것이다.

구체적인 구성은 실시예로 도시된 도 5를 참조하여 설명한다.

즉 패달축(C₁)에는 핀(C₂)이 결합되어 있고 이 축(C₁)에는 내측에서 하우징 (11a)과 스프링(11) 그리고 일측에 하우징(12a)과 환요구(13)가 있고 몸체에는 결합구(15)가 있는 커프링판(12)과, 요구(10a)가 있는 체인휠(10)과, 축수부(24)가 있는 체인휠(20)이 축설되어 있다.

커프링판(12)에는 환요구(13)가 구비되어 있어, 조절레버(50)와 연동된 아암(51)이 결합되어 조절레버(50)의 동작에 의해 아암(51)이 좌측으로 이동되어 커프링판(12)을 체인휠(10)과 접탈되도록 구성되어 있다.

즉 패달축(C₁)에 고정된 핀(C₂)에는 체인휠(20)과 커프링판(12)의 요구 (14)(24)에 삽입되어 축(C₁)과 축 결합되어 있다. 그러므로 패달을 정회전 또는 역회전시키면 체인휠(20)과 커프링판(12)이 회전하게 되고 스프링(11)에 의해 커프링(12)과 결합된 체인휠(10)은 일체가 되어 체인휠(20)과 동축으로 회전하게 된다.

그러나 조절레버(50)에 의해 커프링판(12)을 좌측으로 이동시켜 커프링판 (12)과 체인휠(10)을 분리하면 체인휠(10)은 축수부(21)에 유설되어 있어 공회전하게되는 것이다.

도 6b가 체인휠(10)이 공회전상태를 도시한 것이며 이때는, 종래의 자전거추진장치와 같이 정회전시에만 전진하고 역회전시에는 공회전하게되어 종동부에는 영향을 미치지아니한다.

그러므로 종래자전거와 같이 내려서 뒤로 후진하거나 또는 탑승시 패달을 역회전하여 공회전 시킬 수 있는 것이다.

도 7은 종동부의 어느 하나의 역회전부의 다른 일 실시예를 나타낸 것이고, 도 8은 도 7의 종동부의 평면도이다.

도시에 의하면 종동부의 어느하나의 소체인휠(40)의 축(B₂)과 후륜축(B₁)에는각각 치차(G₁)(G₂)를 연동시켜 소체인휠(40)의 구동력을 역회전 시키도록 구성되어 있다.

도 9는 구동부(A)와 종동부(B)의 또 다른 실시예의 역회전장치를 도시한 것으로서 어느 한쪽의 체인휠(20)(40)에 결합된 체인(b)을 크로스체인으로 구성한 것이며, 이 역시 구동부의 회전력을 종동부에서 역회전 구동되게 할 수 있는 것이다.

도 10은 편의상 3단 변속기어를 도시한 것으로 2개의 체인(a)(b)이 동시에 이동되며 역방향 체인(b)은 체인가이드(41)에 의해 유연하게 이동된다.

부호 40a는 공회전용 체인휠로서 내부에 래칫이 구성되어 있지 않으며, 따라서 정회전 또는 역회전이 자유롭다. 즉 2개의 체인(a)(b)중 어느 하나가 공회전용 체인휠(40a)에 결합되면 이 체인(a)은 공회전되어 구동부의 회전력을 후륜축(B₁)에 전달하지 않는다. 그러므로 후진 할 때에는 기어변속하여 어느 하나의 체인(a)을 체인휠 (40a)에 걸면 후진이 가능하게 되는 것이다. 기어변속장치는 공지된 장치로서 체인을 이동시키는 방법이 동일하여 도시에서 생략하였다.

상기한 바와같이 본 발명인 자전거추진장치는 패달을 전진하게 되면 2개의 체인(a)(b)이 전진방향으로 이동하나 체인(a)은 소체인휠(30)을 정회전시켜 전진회전시키고, 체인(b)은 체인가이드(41)(42)를 통해 소체인휠(40)이 역방향으로 회전하게된다. 그러나 소체인휠(40)의 내부에는 래칫이 순방향으로 구성되어 있으므로 후륜축을 역회전시키지 못하고 공회전하게 되므로 결국 자전거는 전진이 가능하게 되는 것이다.

또한 패달을 역회전시키게 되면 2개의 체인(a)(b)은 후진방향으로 회전하고 이와 결합된 소체인휠(30)은 반대로 회전하게되고 소체인휠(40)은 정회전하게 되는 것이다. 따라서 소체인휠(30)은 래칫에 의해 공회전하게 되므로 이때는 소체인휠(40)의 회전력으로 후륜축이 회전하게 되어 자전거는 전진하게 되는 것이다.

그러나 만약 자전거를 탑승하지 않고 후진시키려고 할 때에는 자전거 핸들에 설치된 레버를 조작하여 조절레버(50)를 당기면 커프링판(12)이 후퇴하여 체인휠 (10)에서 이탈되어 체인휠(10)은 공회전하게 되므로 체인휠(20)만이 후륜축(B₁)과 결합되어 종래 자전거와 같이 후륜이 후진회전이 가능하게 되는 것이다.

기어변속은 도 10표시와 같이 2개의 체인(a)(b)이 함께 이동하여 점차 직경이 다른 체인휠로 이동하므로써 후륜의 변속이 가능하게 되는 것이다.

상기 자전거추진장치는 구조가 간단하여 조립이 간편하고, 전진과 후진시의 힘의 전달과정에서 부하가 적으므로 힘의 손실이 없으며, 정회전 또는 역회전시 회전력이 동일하므로 근육운동이 균등하며, 변속장치설치가 용이하다.

Claims

구동부(A)와 종동부(B)로 구성되어 있고 구동부(A)에는 2개의 체인휠 (10)(20)이 패달축(C₁)에 축설되어 있고, 종동부(B)에는 2개의 소체인휠 (30)(40)이 후륜축(B₁)에 축설되어 있으며 이들 각 체인휠은 체인(a)(b)에 결합되어 있되, 어느하나의 소체인휠(40)은 반대 회전력이 전달되도록 체인가이드(41)(42)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
청구항 1에 있어서,

구동부(A)의 체인휠(10)(20)은 패달(P)에 의해 동시에 역회전 또는 정회전 가능하게 구성되어 있고, 종동부(B)의 소체인휠(30)(40)은 각각 래칫(R)으로 축 결합되어 정방향으로만 회전 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
청구항 1에 있어서,

종동부(B)의 어느 하나의 체인휠(40)의 일측에는 아암(43)에 축설된 체인가이드(41)(42)를 설치하여 소체인휠(40)의 회전방향을 바꾸도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
제1항에 있어서,

체인휠(10)은 체인휠(20)의 내측의 축수부(21)에 축설되어 있어 체인휠(10)은 자유롭게 공회전 되도록 구성되어 있고 체인휠(10)은, 스프링(11)에 탄설된 커프링판(12)에 의해 결합 해재되도록 구성되어 있어 커프링판(12)이 결합되면 체인휠(10)은 체인휠(20)과 고정되어 동일 운동을 하게되고, 커프링판(12)이 좌측으로 이동하여 해재되면 체인휠(10)은 해방되어 체인휠(20)의 영향을 받지 않고 공회전하게 되도록 구성된 자전거의 추진장치.
청구항 1 또는 4항 어느한 항에 있어서,

패달축(C₁)에는 핀(C₂)이 결합되어 있고 내측에서 하우징(11a)과 스프링(11) 그리고 일측에, 하우징(12a)과 환요구(13)가 있고 몸체에는 결합구(15)가 있는 커프링판(12)과, 요구(10a)가 있는 체인휠(10)과, 체인휠(10)이 축설되는 축수부(21)가 있는 체인휠(20)이 축설되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
청구항 4항에 있어서,

커프링판(12)에는 환요구(13)가 구비되어 있어, 조절레버(50)와 연동된 아암(51)이 결합되어 조절레버(50)의 동작에 의해 아암(51)이 좌측으로 이동되어 커프링판(12)을 체인휠(10)과 접탈되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
청구항 1에 있어서,

종동부(B)의 어느 하나의 소체인휠(40)의 축(B₂)과 후륜축(B₁)에는 각각 치차(G₁)(G₂)를 연동시켜 소체인휠(40)의 구동력을 역회전시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
청구항 1에 있어서

구동부(A)와 종동부(B)의 어느 한쪽의 체인휠(20)(40)에 결합된 체인(b)을 크로스체인으로 구성한 것을 특징으로 하는 자전거의 추진장치.
청구항 1에 있어서,

변속기어군의 어느 하나가 공회전체인휠(40a)을 구성하여서 어느 하나의 체인(a)을 체인휠(40a)에 걸면 후진이 가능하게 되도록 구성된 자전거의 추진장치.