KR200345757Y1

KR200345757Y1 - 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치

Info

Publication number: KR200345757Y1
Application number: KR20-2003-0038237U
Authority: KR
Inventors: 류필호
Original assignee: 류필호
Priority date: 2003-12-08
Filing date: 2003-12-08
Publication date: 2004-03-22

Abstract

본 고안은 페달의 회전방향과는 관계없이 자전거에 전진력을 제공하는 크랭크샤프트에 관한 것으로, 몸체중심부에 축공(120)이 형성됨과 더불어 그 일측면에 직경을 달리하는 체인스프로킷(130.140)이 결합된 스프로킷하우징(100)과; 스프로킷하우징(100)의 수용공간에 고정됨과 더불어 그 외주면에 체인스프로킷(210)이 형성되면서 그 내주면에 내부기어열(220)이 형성된 원판하우징(200); 스프로킷/원판하우징(100.200)의 축공(120.230)에 장착된 상태에서 너트체(330)로 고정되어 후진수단(310)을 통해 회전함과 더불어 그 둘레면에 다각형의 접촉면(320)의 형성된 페달축(300) 및; 원판하우징(200)의 수용공간(240)에 삽입되면서 페달축(300)의 둘레면을 감싸 실링수단(410)을 통해 밀폐됨과 더불어 페달축(300)의 둘레면에 면접촉되는 선기어(420)와 내부기어열(220)에 맞물려 회전하는 다수개의 유성기어(430)가 구비된 기어하우징(400)으로 이루어져, 크랭크샤프트에 후진수단을 장착하여 주정차과정에서 후진작동을 가능하게 하므로 구성부품간의 간섭에 의한 손상이 최소화되어 내구성이 향상될 뿐만 아니라, 크랭크샤프트의 몸체부분을 플라스틱 재질로 성형하므로 무게가 최소화되어 운송에 따른 편리성이 증대되는 것이다.

Description

자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치 {Device for regular turning and reverse turning of crank shaft mounting in bicycle}

본 고안은 페달의 회전방향과는 관계없이 자전거에 전진력을 제공하는 크랭크샤프트에 관한 것으로, 특히 크랭크샤프트의 회전구조 및 밀봉구조를 변경하여 주정차과정에서 후진작동을 가능하게 함과 더불어 무게를 최소화시킬 수 있도록 된 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자전거는 페달과 체인과 바퀴들의 상호작용을 통해 운송수단이나 운동수단 등으로 이용되고 있는 것으로서, 이러한 자전거는 페달을 밟을 때에 발생하는 구동력이 체인을 통해 뒷바퀴로 전달되어 바퀴들이 회전하므로써 전진구동이 이루어지도록 구성되어 있다.

그러나, 자전거는 페달을 앞으로 밟을 때에만 전진구동이 가능하도록 구성되어 있기 때문에 많은 힘이 소모되고 전체적인 운동 효과가 미흡한 실정이므로, 자전거의 페달을 앞으로 밟거나 또는 뒤로 밟는 경우에도 항상 전진구동이 이루어지는 정역구동장치들이 다수 개발되어 있다.

예컨대, 선출원된 "정역구동장치"(출원번호: 10-1995-47910호)에 의하면, 자전거 페달을 정회전시키면, 페달축의 선기어가 캐리어의 유성기어와 맞물려 정회전하고, 캐리어의 역방향스토퍼가 스프로킷하우징의 래칫이가 맞물려 스프로킷하우징의 구동체인스프로킷을 정회전시킨다.

반면에, 자전거의 페달을 역회전시키면, 캐리어가 역방향스토퍼에 의해 고정된 상태를 유지하며, 페달축의 선기어의 역회전은 캐리어의 유성기어를 정회전시키고, 이 유성기어는 스프로킷하우징의 내기어와 맞물려 스프로킷하우징의 구동체인스프로킷을 역회전시키는 것이다.

그런데, 선출원된 정역구동장치는, 자전거를 주차 또는 정차한 상태에서 후방측으로 끌어 인출하려는 경우, 선기어의 정방향 회전력이 캐리어를 정방향으로 회전시키려는 상태가 되므로, 자전거의 전진구동과 같은 구동력이 발생되어 저전거가 뒤로 끌리지 않아 불편한 점이 있었다.

이에, 본 고안은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 크랭크샤프트의 회전구조 및 밀봉구조를 변경하여 주정차과정에서 후진작동을 가능하게 함과 더불어 무게를 최소화시킬 수 있도록 된 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 몸체중심부에 축공이 형성됨과 더불어 그 일측면에 직경을 달리하는 체인스프로킷이 결합된 스프로킷하우징과; 스프로킷하우징의 수용공간에 고정됨과 더불어 그 외주면에 체인스프로킷이 형성되면서 그 내주면에 내부기어열이 형성된 원판하우징; 스프로킷/원판하우징의 축공에 장착된 상태에서 너트체로 고정되면서 후진수단을 통해 회전함과 더불어 그 둘레면에 다각형의 접촉면의 형성된 페달축 및; 원판하우징의 수용공간에 삽입되면서 페달축의 둘레면을 감싸 실링수단을 통해 밀폐됨과 더불어 페달축의 둘레면에 면접촉되는 선기어와 내부기어열에 맞물려 회전하는 다수개의 유성기어가 구비된 기어하우징으로; 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 크랭크샤프트의 정역구동 장치를 도시한 분해사시도,

도 2는 본 고안에 따른 크랭크샤프트의 정역구동 장치를 도시한 결합단면도,

도 3은 본 고안에 따른 크랭크샤프트의 후진수단을 도시한 분해사시도,

도 4는 본 고안에 따른 크랭크샤프트의 후진수단을 도시한 결합단면도이다.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스프로킷하우징 120 : 축공

130.140 : 체인스프로킷 200 : 원판하우징

210 : 체인스프로킷 220 : 내부기어열

300 : 페달축 320 : 접촉면

400 : 기어하우징 430 : 유성기어

이하, 본 고안에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 2는 본 고안에 따른 크랭크샤프트의 정역구동 장치를 도시한 분해사시도와 결합단면도이며, 도 3과 도 4는 본 고안에 따른 크랭크샤프트의 후진수단을 도시한 분해사시도와 결합단면도로서, 몸체중심부에 축공(120)이 형성됨과 더불어 그 일측면에 직경을 달리하는 체인스프로킷(130.140)이 결합된 스프로킷하우징 (100)과; 스프로킷하우징(100)의 수용공간(110)에 고정됨과 더불어 그 외주면에 체인스프로킷(210)이 형성되면서 그 내주면에 내부기어열(220)이 형성된 원판하우징 (200); 스프로킷/원판하우징(100.200)의 축공(120.230)에 장착된 상태에서 후진수단(310)을 통해 회전하면서 너트체(330)로 고정됨과 더불어 그 둘레면에 다각형의 접촉면(320)의 형성된 페달축(300) 및; 원판하우징(200)의 수용공간(240)에 삽입되면서 페달축(300)의 둘레면을 감싸 실링수단(410)을 통해 밀폐됨과 더불어 페달축 (300)의 둘레면에 면접촉되는 선기어(420)와 내부기어열(220)에 맞물려 회전하는 다수개의 유성기어(430)가 구비된 기어하우징(400)으로; 이루어진 것을 특징적 구성으로 한다.

먼저, 본 고안에 따른 크랭크샤프트(10)는 스프로킷하우징(100)과 원판하우징(200)과 페달축(300)과 기어하우징(400)으로 구성되며, 특히 페달축(300)에 후진수단(310)이 설치되어 주정차과정에서 후진작동이 가능해짐과 더불어 페달축(300)과 기어하우징(400)의 밀폐구조가 변경되어 분해 및 조립에 따른 작업성이 향상된 것에 차이점이 포함됨을 첨언한다.

그리고, 스프로킷하우징(100)은, 크랭크샤프트(10)의 골격을 이룸과 더불어 전체하중을 지지하는 부재로서, 몸체일측면에 원통형상의 수용공간(110)이 형성되면서, 수용공간(110)의 중심부에 축공(120)이 형성되고, 몸체일측면에 직경을 서로 달리하는 체인스프로킷(130.140)이 장착되어 있다.

또한, 체인스프로킷(130.140)은, 스프로킷하우징(100)의 측면부에 보울트와 같은 체결수단을 통해 고정되는 것으로서, 그 둘레면에 체인이 연결되는 스프로킷이 일정간격을 두고 연속적으로 형성되어 있다.

이때, 스프로킷하우징(100)의 몸체를 플라스틱 재질로 성형하여 크랭크샤프트의 전체 무게를 최소화시킴이 바람직하다.

그리고, 원판하우징(200)은, 스프로킷하우징(100)의 수용공간(110)에 삽입되어 기어하우징(400)을 수용하는 것으로서, 수용공간(110)내에 결합됨과 더불어 그 중심부에 축공(230)이 형성된 돌출부와, 돌출부에 일체로 형성됨과 더불어 스프로킷하우징(100)의 측면부에 밀착되는 밀착부로 구성된다.

또한, 원판하우징(200)의 밀착부는 그 둘레면에 체인스프로킷(210)이 일체로 형성되면서, 돌출부의 내벽에 이후에 설명하게 되는 기어하우징(400)과 맞물리게 되는 내부기어열(220)이 일체로 형성되어 있다.

그리고, 페달축(300)은, 스프로킷/원판하우징(100.200)의 축공(120.230)에 후진수단(310)을 통해 장착되는 것으로서, 축공(120.230)에 장착된 상태에서 너트체(330)를 통해 고정상태를 유지하며, 그 둘레면에 후진수단(310)과 면접촉되는 다각형의 접촉면(320)이 형성되어 있다.

물론, 너트체(330)는 크랭크샤프트(10)의 회전과정에서 발생하는 풀림이 방지되도록 왼나사를 형성시킴이 바람직하다.

또한, 후진수단(310)은, 페달축(300)을 일방향으로 회전시키기 위한 이단클러치 베어링으로서, 축공(120.230)에 장착되면서 접촉면(320)의 각면에 해당하는 공간내에 각각의 상/하부수용홈(311a.311b)이 형성된 완충부재(311)와; 완충부재 (311)의 상/하부수용홈(311a.311b)에 각각 삽입되어 접촉면(320)에 면접촉되어 회전하는 봉부재(312)로 구성된다.

그리고, 기어하우징(400)은, 원판하우징(200)을 정회전 또는 역회전시키기 위한 것으로서, 원판하우징(200)의 수용공간(240)에 삽입되는 원판형상의 접촉부 (440)와, 접촉부(440)의 측부에 일체로 형성되면서 페달축(300)의 둘레면을 감싸는 원통형상의 몸통부(450)로 구성되어 있다.

물론, 몸통부(450)의 내주면과 페달축(300)의 선단부가 접촉하는 지점에 실링수단(410)이 개재되어 밀폐상태를 유지한다.

또한, 접촉부(440)에 내부기어열(220)과 맞물리는 다수개의 유성기어(430)가 장착되면서, 유성기어(430)의 회전반경에 페달축(300)의 둘레면을 따라 면접촉되는 선기어(420)가 스플라인을 통해 장착되어 있다.

또한, 실링수단(410)은, 기어하우징(400)에 내장되어 페달축(300)의 회전관성을 흡수하는 베어링(411)과; 베어링(411)의 측부에 면접촉되는 와셔(412), 와셔(412)의 측부에 개재되어 베어링과 와셔의 이탈을 방지하는 멈춤링(413) 및; 멈춤링(413)의 측부에 개재된 실링부재(414)로 구성되어 있다.

이하, 본 고안에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자전거 등에 크랭크샤프트(10)를 장착한 상태에서, 페달을 정방향으로 회전시키는 경우, 페달축(300)의 후진수단(310)에 의해 선기어(420)가 회전하지 않는 상태이므로, 유성기어(430)에 내부기어열(220)을 통해 맞물린 원판하우징(200)과 함께 스프로킷하우징(100)이 정회전되는 것이다.

반면, 자전거 등에 크랭크샤프트(10)를 장착한 상태에서, 페달을 역방향으로 회전시키는 경우, 기어하우징(400)의 선기어(420)가 역회전하는 상태이므로, 선기어(420)는 유성기어(430)에 내부기어열(220)을 통해 맞물린 원판하우징(200)과 함께 스프로킷하우징(100)을 정회전시키는 것이다.

따라서, 자전거의 페달을 정회전 또는 역회전시키는 과정에서, 예컨대 후진수단(310) 및 원판하우징(200)과 페달축(300)과 기어하우징(400)의 상호 작용에 의해 스프로킷하우징(100)이 정회전되는 것이다.

한편, 자전거의 주차나 정차 등을 위해 뒷방향으로 끌어내는 경우, 자전거의 뒷바퀴와 체인을 통해 연결된 체인스프로킷(130.140)에 역회전이 전달되어 스프로킷하우징(100)이 역방향으로 회전한다.

이때, 하우징(100.200)의 축공(120.230)에 장착되어 있던 후진수단(310)은 도 4에 도시된 바와 같이, 봉부재(312) 중에서 회전방향(화살표)과 반대 방향에 위치하는 봉부재(A)는 회전하지 않는 상태인 반면 회전방향과 동일 방향에 위치하는 봉부재(B)는 회전하는 상태이므로, 봉부재(A.B)의 상호작용에 의해 페달축(300)의 정회전 또는 역회전이 가능해지는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치에 의하면, 크랭크샤프트에 후진수단을 장착하여 주정차과정에서 후진작동을 가능하게 하므로 구성부품간의 간섭에 의한 손상이 최소화되어 내구성이 향상될 뿐만 뿐만 아니라, 크랭크샤프트의 몸체부분을 플라스틱 재질로 성형하므로 무게가 최소화되어 운송에 따른 편리성이 증대되는 효과가 있는 것이다.

Claims

몸체중심부에 축공(120)이 형성됨과 더불어 그 일측면에 직경을 달리하는 체인스프로킷(130.140)이 결합된 스프로킷하우징(100)과; 스프로킷하우징(100)의 수용공간(110)에 고정됨과 더불어 그 외주면에 체인스프로킷(210)이 형성되면서 그 내주면에 내부기어열(220)이 형성된 원판하우징(200); 스프로킷/원판하우징 (100.200)의 축공(120.230)에 장착된 상태에서 너트체(330)로 고정되어 후진수단 (310)을 통해 회전함과 더불어 그 둘레면에 다각형의 접촉면(320)의 형성된 페달축 (300) 및; 원판하우징(200)의 수용공간(240)에 삽입되면서 페달축(300)의 둘레면을 감싸 실링수단(410)을 통해 밀폐됨과 더불어 페달축(300)의 둘레면에 면접촉되는 선기어(420)와 내부기어열(220)에 맞물려 회전하는 다수개의 유성기어(430)가 구비된 기어하우징(400)으로; 이루어진 것을 특징으로 하는 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 스프로킷하우징(100)은,

그 몸체가 플라스틱 재질로 성형된 것을 특징으로 하는 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 후진수단(310)은,

하우징(100.200)의 축공(120.230)에 장착되면서 접촉면(320)의 각면에 해당하는 공간내에 각각의 상/하부수용홈(311a.311b)이 형성된 완충부재(311)와; 완충부재(311)의 상/하부수용홈(311a.311b)에 각각 삽입되어 접촉면(320)의 각면에 면접촉되어 회전하는 봉부재(312)로; 이루어진 것을 특징으로 하는 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치.
제 1항에 있어서, 상기 실링수단(410)은,

기어하우징(400)의 내벽에 장착되면서 페달축(300)의 회전관성을 흡수하는 베어링 베어링(411)과; 베어링(411)의 측부에 와셔(412)가 개재된 상태로 장착된 멈춤링(413) 및; 멈춤링(413)의 측부에 개재된 실링부재(414);로 이루어진 것을 특징으로 하는 자전거용 크랭크샤프트의 정역구동 장치.