KR200363735Y1 - 자전거 동력전달 장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 자전거 동력전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좌,우측에

위치한 한쪽페달을 발로 누르게 되면 구동축을 회전시켜 자전거를 앞으로

전진시킴과 동시에 다른쪽의 페달을 구동하기에 적합한 위치로 복귀시켜

회전토오크를 증대시킴으로서 최적의 운행 효율을 수행하도록 하며,

페달은 항상 평형상태를 유지할수 있도록 구성되며, 자전거 뒤로끌기가 가능

한 자전거 동력전달장치에 관한 것이다.

본 고안은 자전거 프레임(2)과 고정연결되며 각 구성요소를 지지하게 되는

하우징(3)과: 하우징(3)내에 설치되는 제1,2 베벌기어 및 중앙베벌기어에 의

해 좌,우 페달이 상호 교차 동작할수 있도록 구성되는 기어장치와: 4절크랭

크기구로 구성되어져 항상 페달이 평형상태를 유지할수 있도록 구성되어지는

페달장치와: 상기 페달장치의 상하운동을 구동축(20)에 회전운동으로 동력전

달하며, 페달레버(40)가 일정각도 이상 회전시 동력을 차단하여 뒤로끌기가

가능하도록 구성되는 래치장치와: 상기 각 구성요소들을 고정 또는 지지해주

게 되는 결합요소로 구성되어져 있다.

Description

자전거 동력전달 장치{Power transmission device of bicycles}

본 고안은 자전거 동력전달장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좌,우측에

위치한 페달(42)중 한쪽페달(42)을 발로 누르게 되면 구동축(20)을 회전시켜

자전거를 앞으로 전진시킴과 동시에 다른쪽의 페달(42)을 구동하기에 적합

한 위치로 복귀시켜 회전토오크를 증대시킴으로서 최적의 운행 효율을 수행

하도록 하며, 페달(42)은 항상 평형상태를 유지할수 있도록 구성되며, 자전

거 뒤로끌기가 가능한 자전거 동력전달장치에 관한 것이다.

종래 자전거 페달장치는 항상 180도의 위상차를 갖는 페달레버(40)를 회전시

켜 뒷바퀴에 회전력을 전달하게 되어 있으므로 페달(42)이 상부에 오면 회전

력은 제로 즉 사점(Dead point)이 되며, 점차로 회전을 더하게됨에 따라

회전력은 점차로 증가되어 90도에서 최대가 되었다가 다시 점차로 줄어들어

하부에서 다시 제로 즉 사점(Dead point)이 되므로 , 이와같이 구성된 자전

거의 페달장치는 추진력에 소요되는 힘의 허실이 많아 장거리 주행에 많은

어려움이 따르게 되었다.

이와같은 문제점을 해결하기 위해 많은 발명가가 노력하여 왔으며, 일부

발명가에 의해 한쌍의 페달레버(40)를 교대로 상하로 이동시켜 자전거를

추진할수 있도록 구성된 발명품이 제안되기도 했다.

그러나. 상기와 같은 발명품은 자전거의 뒤로끌기가 되지 않아 폭이 좁은

골목이나 자전거 보관대에서 후진시 문제점이 발생하게 되었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

한쪽페달(42)을 눌러게 되면 구동축(20)을 회전시킴과 동시에 다른쪽

페달(42)을 구동하기에 적합한 위치로 자동 복귀되도록 구성하여 힘의 허실

을 최소화하게 되며, 또한 페달(42)은 평형4절크랭크기구로 구성되어져 항상

수평상태를 유지할수 있도록 함으로서 편안한 상태에서 구동을 할 수가 있을

뿐 아니라 회전력을 증가할수 있도록 구성되며, 또한 페달(42)이 어느각도

이상으로 회전하게 되면 동력전달이 차단되어 자전거를 뒤로끌기가 가능하게

구성되는 것을 특징으로 하는 자전거 동력전달장치를 제공함에 있다.

도1은 본 고안의 전체 사시도

도2는 본 고안의 단면상태의 확대 사시도

도3은 페달장치 및 래치장치의 요부상세도

도4는 래치장치의 부분상세도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2: 프레임

3: 하우징 4:키이

11: 하우징캡 12: 베어링

13: 브라켓트 14: 회전축

20: 구동축 21: 제1베벌기어

22: 제2베벌기어 23: 중앙베벌기어

24: 래치기어 25: 래치돌기부

26: 래치복귀스프링 27: 와이어

28: 래치올림판 29: 가이드플레이트

31: 체인기어 32: 체인보호커버

33: 고정나사

40:페달레버 41: 보조페달레버

42:페달 43: 체인

본 고안의 자전거 동력전달장치의 구성 및 작용을 이하 첨부된 도면과 관련

하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 전체사시도를 나타낸 것으로서, 페달축을 지지하는 통상의

자전거 축하우징에 브라켓트(13)를 별도 추가 부착하여 하우징(3)내 제1,2베

벌기어(21,22) 일측과 고정되는 페달레버(40), 브라켓트(13)에 부착되는

보조페달레버(41), 그리고 페달(42)이 평형4절크랭크기기구로 구성되어져

페달(42)은 항상 평형상태를 유지하도록 구성된다.

또한 구동축(20) 일측에는 체인기어(31)가 장착되며, 체인(43)에 의해 후륜

에 동력을 전달하게 된다.

도2는 본 고안의 단면상태의 사시도이며, 이해를 돕기 위하여 우측 페달(42)

을 발로 눌렀을때 각부품의 회전방향을 함께 나타냈다.

본 고안의 일실시예에 따른 자전거 동력전달장치는 자전거 프레임(2)과 고정

연결되며 각 구성요소를 지지하게 되는 하우징(3)과:

하우징(3)내 중심선상의 좌,우측에 고정 설치되는 래치기어(24)에 의해 페달

(42)의 상하운동을 회전운동으로 전환하게 되며, 일측 끝단에 체인기어(31)

가 고정되어 체인(43)에 의해 후륜에 동력을 전달하는 구동축(20)과:

한쪽 페달(42)을 눌렀을때 다른쪽 페달(42)은 사용하기 적당한 위치로 복귀

시키기 위해 상기 구동축(20)에 일정한 거리를 두고 서로 마주보며 베어링

(12)에 의해 결속되는 제1,2베벌기어(21,22) 및 상기 제1,2 베벌기어(21,22)

와 동시에 치결속되며 하우징(3) 일측에 지지되는 회전축(3)에 회전가능하게

축결속되는 중앙베벌기어(23)로 구성되는 기어장치와:

상기 각 구성요소들은 고정 또는 지지해주게 되는 베어링(12) 및 하우징캡

(11)등으로 구성되는 결합요소와:

자전거 좌우 양측의 페달(42)이 항상 수평을 유지할수 있도록 평형4절크랭트

기구로 구성되는 페달장치와:

상기 페달장치의 상하운동을 구동축(20)에 회전운동으로 동력전달하며, 페달

레버(40)가 일정각도 이상 회전시 동력을 차단하여 뒤로끌기가 가능하도록

구성되는 래치장치로: 구성되어진다.

도3은 페달장치 및 래치장치의 동작상태를 나타내고 있으며, 도4는 래치해제

장치의 부분상세도를 나타낸 것이다.

페달장치는 제1.2베벌기어(21,22) 일측에 고정되는 페달레버(40)와: 하우징

(3) 측면부에 별도 부착되는 브라켓트(13)에 페달레버(40)와 동일한 크기로

회전가능하게 결속되는 보조페달레버(41)와: 발을 직접 얹고 직접 동력을 가

하게 되는 페달(42)에 의해 평형4절크랭크기구로 구성되어져 항상 페달(42)

이 수평을 유지하도록 구성된다.

이와같이 구성된 본 페달장치는 발이 편안한 상태에서 페달링을 할 수가 있

게 되며, 회전력 또한 크게 할 수가 있기 때문에 적은 힘으로 큰 힘을 전달

할 수가 있게 된다.

즉, 도 3에 보는바와 같이 통상의 페달장치의 회전력은 눌르는 힘(F)과, 페

달(42) 중심선까지의 거리의곱(F x A)이 회전력이 되는 반면, 평형4절 크랭

크 기구에서의 회전력은 눌러는 힘(F)과, 보조페달레버(41)의 페달(42) 중심

선과 페달(42) 끝단까지의 거리를 합한것의 곱(F x (A+B))이 회전력이 되므

로 거리"B" 만큼 자전거를 큰힘으로 전진시킬수가 있게 되는 것이다.

또한, 래치장치는 페달의 상하운동을 구동축(20)에 일방향 동력전달하기

위한 장치로서 필요시 페달장치와 구동축(20)과의 동력전달을 차단하여 자전

거 뒤로끌기를 가능하게 해주는 기능도 하게된다.

도3에서 보는바와 같이 페달레버(40)내에서 핀에 의해 회전가능하게 결속되

는 래치돌기부(25)와, 상기 래치돌기부(25)가 래치기어(24)에 결속되도록

복귀력을 주는 래치복귀스프링(26), 래치돌기부(25)을 들어올릴수 있도록

연결되는 와이어(27), 상기 와이어(27)와 연결되며 하우징(3)방향으로 돌출

설치되어져 상하 움직임에 의해 래치돌기부(25)를 들어올리게 되는 래치올림

판(28), 그리고 하우징(3) 좌,우에 상,하로 각각 설치되어지는 가이드플레이

트(29)로 구성되며, 평상시에는 일방향동력전달장치인 래치장치로서 동작하

다 필요시 페달장치를 어느각도 이상으로 회전시키게 되면 하우징(3) 좌,우

측 상,하부에 각각 고정설치되는 가이드 플레이트(29)에 의해 와이어(27)등

으로 연결되어지는 래치돌기부(25)가 래치기어(24) 걸림턱에서 이탈되어 들

어올려져서 구동축(20)이 자유롭게 회전할수 있도록 함으로서 동력연결이

차단되어 뒤로끌기가 가능하도록 구성되게 된다.

미설명된 체인보호커버(32)는 체인을 보호하고 체인(43)으로부터 이물질이

옷에 묻는 것을 방지할 못적으로 설치되는 보호커버이다.

첨부도면에 의해 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저 오른쪽 페달(42)에 발을 얹고 눌러게 되면 페달레버(40)내에 지지되어

있는 래치 돌기부(25)가 오른쪽 래치기어(24) 외주면에 톱니형상으로 형성되

어 있는 걸림턱에 걸려 구동축(20)을 회전시키게 되므로 이것과 키이(4)에

의해 연결된 체인기어(31)를 회전시켜 후륜에 동력을 전달하게 되며, 이때

페달레버(40)와 고정 지지된 제2베벌기어(22) 또한 동일방향 및 각도로 회전

시키게 된다.

제2베벌기어(22)의 회전은 중앙베벌기어(23)에 의해 제1베벌기어(21)를 반대

방향으로 회전을 시키게 되며, 이것과 고정 연결된 왼쪽페달레버(40)를 들어

올리게 된다.

이때 구동축(20)과 제1베벌기어(21)는 래치장치(24,25,26)에 의해 공회전

하게 된다.

이어서, 왼쪽페달(42)을 눌러게 되면 상기와 같은 반대 방향으로 동력이

전달되므로 연속해서 구동할 수가 있게 되는 것이다.

이와같은 동작으로 양쪽페달(42)을 적정한 각도내에서 연속 동작하게 되면

페달(42)이 하우징(2)의 상부 및 하부에 이러지 않고 동력을 전달할수 있기

때문에 사점(Dead point)이 발생하지 않으므로 적은 힘으로 강한 회전력을

전달할 수가 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 자전거 동력전달장치는 좌 또는우측에

위치한 한쪽페달(42)을 발로 누르게 되면 래치장치(24,25,26)에 의해 구동축

(20)을 회전시켜 자전거를 앞으로 전진시킴과 동시에 다른쪽의 페달(42)을

구동하기에 적합한 위치로 복귀시켜 회전력의 사점(Dead point)이 없이 회전

력을 증대시킴으로서 최적의 운행 효율을 수행하도록 하며, 페달(42)은 항상

평형상태를 유지할수 있도록 구성되므로 편안한 자세에서 큰 회전력으로 구

동이 가능하며, 필요시 자전거 뒤로끌기가 가능한 자전거 동력전달장치를

제공할수 있는 효과가 있다.

본 고안은 일실시예로서 자전거동력전달장치에 대해서 설명하였으나, 본

고안의 핵심사상을 이용한 기술적 변경 또는 변형은 이분야에서 통상의 지식

을 가진자라면 누구나가 실현할수 있는 것으므로 킥보드, 수상유희장치,

놀이기구등의 페달에 의한 동력전달장치는 본고안의 권리범위내에 있다 할

것이다.

Claims (3)

1. 자전거프레임(2)과 고정연결되며 각 구성요소를 지지하게 되는 하우징(3)과:

   하우징(3)내에 설치되는 제1,2 베벌기어 및 중앙베벌기어에 의해 좌,우 페달

   이 상호 교차 동작할수 있도록 구성되는 기어장치와: 자전거 좌우 양측에 발

   을 직접 얹어 회전력을 발생시키는 페달장치와: 상기 페달장치의 상하운동을

   구동축(20)에 회전운동으로 동력전달하며, 페달레버(40)가 일정각도 이상 회

   전시 동력을 차단하여 뒤로끌기가 가능하도록 구성되는 래치장치와: 상기 각

   구성요소들을 고정 또는 지지해주게 되는 베어링(12) 및 하우징캡(11)등으로

   구성되는 결합요소로: 구성되어져 한쪽페달(42)을 눌려게 되면 구동축(20)을

   회전함과 동시에 반대편 페달(42)은 반대로 복귀할수 있도록 하며, 일정각도

   이상 회전시 동력이 차단되어 뒤로끌기가 가능하도록 구성된 것을 특징으로

   하는 자전거 동력전달장치.
2. 청구항 1에 있어서

   페달장치는 페달레버(40), 보조페달 레버(41), 그리고 페달(42)이 평형4절

   크랭크 기구로 구성되어져 항상 페달(42)이 수평상태를 유지할수 있도록

   구성된 것을 특징으로 하는 자전거 동력전달장치.
3. 청구항 1에 있어서

   래치장치는 래치돌기부(25), 래치복귀스프링(26)으로 구성되어 일방향 동력

   전달하는 통상의 래치장치에 있어서, 필요시 동력전달을 차단하여 공회전할

   수 있도록 래치돌기부(25) 일면에 와이어(27) 및 래치올림판(28)을 연결하여

   페달레버(40)가 일정각도 이상 회전시 래치올림판(28)을 들어올려 래치돌기

   부(25)를 래치 걸림턱에서 해제하여 동력을 차단할수 있도록 구성된 것을

   특징으로 하는 자전거 동력전달장치.