KR200453025Y1

KR200453025Y1 - 레일바이크

Info

Publication number: KR200453025Y1
Application number: KR2020100013402U
Authority: KR
Inventors: 조익선
Original assignee: (주)대천리조트
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-03-31

Abstract

본 고안은 운전자가 발전기에 연결된 페달을 밟아 발전기를 작동시키고 발전기에서 출력되는 전기로 구동모터를 작동시켜 전진할 수 있도록 된 새로운 구조의 레일바이크에 관한 것이다.
본 고안에 따른 레일바이크는 페달(30)이 증속기(40)를 통해 발전기(50)에 연결되고, 차축에는 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기에 의해 작동되는 구동모터(60)가 연결되어, 사용자가 페달(30)을 밟아 회전시키면 발전기(50)가 빠른 속도로 회전되면서 발전을 하고, 발전기(50)에서 발전되는 전기에 의해 구동모터(60)가 구동되어 레일바이크를 전진시킨다. 따라서, 페달(30)이 차축에 직접 연결되는 종래의 레일바이크와 달리, 경사면을 손쉽게 올라갈 수 있어서 어린이나 노약자도 쉽게 레일바이크를 탈 수 있는 장점이 있다.

Description

레일바이크{rail bike}

본 고안은 운전자가 발전기에 연결된 페달을 밟아 발전기를 작동시키고 발전기에서 출력되는 전기로 구동모터를 작동시켜 전진할 수 있도록 된 새로운 구조의 레일바이크에 관한 것이다.

일반적으로, 사용하지 않는 한적한 철로에 설치되어 관광객들이 이용할 수 있도록 된 레일바이크(rail bike)는 자전거와 같이, 레일바이크의 차축이나 휠에 연결되도록 페달이 구비되어, 탑승자가 페달을 밟아 레일바이크를 전진시킬 수 있도록 구성된다.

따라서, 레일바이크에 탄 사람들이 직접 페달을 밟아 레일바이크를 전진시키므로, 속도조절이 쉽고 적당한 운동을 하면서 주변경관을 즐길 수 있는 장점이 있다.

그런데, 이러한 레일바이크는 탑승자가 직접 페달을 밟아 회전시키는 힘만을 이용하여 레일바이크를 전진시키는데 반해 중량이 많이 나가므로, 경사면을 올라갈 때에 힘이 많이 들게 되며, 그에 따라 힘이 약한 어린이나 노인이 사용하기 어려운 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 힘들이지 않고 경사면을 올라갈 수 있어서 누구나 편리하게 사용할 수 있도록 된 새로운 구조의 레일바이크를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 레일바이크는, 본체(10)와, 상기 본체(10)에 회전가능하게 결합되는 구동차축(11) 및 종동차축(12)과, 상기 구동차축(11)과 종동차축(12)에 결합되며 레일(1)에 올려지는 구동휠(13) 및 종동휠(14)과, 상기 본체(10)의 상부에 설치되는 복수개의 시트(20)와, 상기 본체(10)에 설치되어 시트(20)에 앉은 탑승자가 발로 밟아 회전시킬 수 있도록 된 복수개의 페달(30)과, 상기 본체(10)에 회전가능하게 설치되고 상호 스프래킷(17)과 체인(18)으로 연결되어 상호 연동되어 회전되며 상기 페달(30)이 분산되어 연결되는 제1 및 제2 연동축(15,16)과, 상기 제1 또는 제2 연동축(15,16)중의 어느 하나에 연결되는 증속기(40)와, 상기 증속기(40)에 연결되는 발전기(50)와, 웜기어(62)를 통해 상기 구동차축(11)에 연결되며 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기에 의해 구동되는 구동모터(60)와, 상기 구동모터(60)의 작동을 제어하는 제어유닛(70)을 포함하며, 상기 증속기(40)는, 상기 본체(10)에 회전가능하게 결합되는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 고정결합되며 체인(42a)에 의해 상기 제1 또는 제2 연동축(15,16)에 구비된 보조스프래킷(15a)에 연결되는 제1 스프래킷(42)과, 상기 제1 스프래킷(42)에 비해 직경이 크게 구성되며 상기 회전축(41)에 고정결합되는 제2 스프래킷(43)과, 상기 제2 스프래킷(43)에 비해 직경이 작게 구성되며 상기 발전기(50)의 회전축(51)에 결합되며 상기 제2 스프래킷(43)에 체인(44a)으로 연결되는 제3 스프래킷(44)을 포함하여 구성되며, 상기 웜기어(62)는, 상기 구동차축(11)에 결합되는 웜휠(62b)과, 상기 구동모터(60)의 구동축(63)에 결합되며 상기 웜휠(62b)과 치합되는 웜(62a)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기를 저장하는 축전지(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 상기 제어유닛(70)은, 상기 페달(30)의 회전속도를 측정하여 페달(30)의 회전속도에 비례하도록 구동모터(60)의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 레일바이크는 페달(30)이 증속기(40)를 통해 발전기(50)에 연결되고, 차축에는 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기에 의해 작동되는 구동모터(60)가 연결되어, 사용자가 페달(30)을 밟아 회전시키면 발전기(50)가 빠른 속도로 회전되면서 발전을 하고, 발전기(50)에서 발전되는 전기에 의해 구동모터(60)가 구동되어 레일바이크를 전진시킨다. 따라서, 페달(30)이 차축에 직접 연결되는 종래의 레일바이크와 달리, 경사면을 손쉽게 올라갈 수 있어서 어린이나 노약자도 쉽게 레일바이크를 탈 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 레일바이크를 도시한 측면구성도,
도 2는 본 고안에 따른 레일바이크의 페달과 발전기 및 구동모터의 연결관계를 설명하기 위한 참고도,
도 3은 본 고안에 따른 레일바이크의 구성을 도시한 평면구성도,
도 4는 본 고안에 따른 레일바이크에서 구동모터와 구동차축의 연결관계를 도시한 측단면도,
도 5는 본 고안에 따른 레일바이크에서 발전기와 구동모터 및 제어유닛의 연결관계를 도시한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 따른 레일바이크를 나타낸다.

본 고안에 따른 레일바이크는, 본체(10)와, 상기 본체(10)에 회전가능하게 결합되는 구동차축(11) 및 종동차축(12)과, 상기 구동차축(11)과 종동차축(12)에 결합되며 레일(1)에 올려지는 구동휠(13) 및 종동휠(14)과, 상기 본체(10)의 상부에 설치되는 복수개의 시트(20)와, 상기 본체(10)에 설치되는 복수개의 페달(30)과, 상기 본체(10)에 설치되며 상기 페달(30)이 연결되는 제1 및 제2 연동축(15,16)과, 상기 제1 연동축(15)에 연결되는 증속기(40)와, 상기 증속기(40)에 연결되는 발전기(50)와, 상기 본체(10)에 구비되며 상기 구동차축(11)에 연결되는 구동모터(60)와, 상기 구동모터(60)의 작동을 제어하는 제어유닛(70)과, 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기를 저장하는 축전지(80)로 구성된다.

상기 본체(10)는 금속제의 프레임과 이 프레임을 둘러싸는 외부패널로 구성되어 강도가 확보될 수 있도록 구성된다.

상기 구동차축(11)은 본체(10)의 후방 하측에 설치되고, 상기 종동차축(12)은 상기 본체(10)의 전방 하측에 상기 구동차축(11)과 평행하게 설치되며, 상기 구동휠(13)과 종동휠(14)은 상기 구동차축(11)과 종동차축(12)의 양단에 결합설치된다.

상기 시트(20)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 본체(10)의 상부에 좌우 2개씩 2열로 배치되어, 4명이 탑승할 수 있도록 구성된다.

상기 페달(30)은 통상적인 자전거에서 사용되는 크랭크타입의 페달(30)로 구성되며, 4개로 구성되어 각 시트(20)의 전방에 회전가능하게 설치되어, 상기 제1 및 제2 연동축(15,16)에 체인과 스프래킷으로 연결된다.

상기 제1 및 제2 연동축(15,16)은 상호 전후방향으로 평행하게 이격되도록 상기 본체(10)에 회전가능하게 설치되며 스프래킷(17)과 체인(18)으로 상호 연결되어 일측의 연동축(15,16)이 회전되면 다른쪽의 연동축(15,16)이 연동되어 함께 회전되도록 구성된다. 이때, 상기 4개의 페달(30)중에서 전방 2개의 페달(30)은 전방에 배치된 제1 연동축(15)에 연결되고, 후방 2개의 페달(30)은 후방에 배치된 제2 연동축(16)에 연결된다.

상기 증속기(40)는 상기 본체(10)에 회전가능하게 결합되는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 고정결합되며 전방에 배치된 제1 연동축(15)에 구비된 보조스프래킷(15a)에 체인(42a)으로 연결되는 제1 스프래킷(42)과, 상기 제1 스프래킷(42)에 비해 직경이 크게 구성되며 상기 회전축(41)에 고정결합되는 제2 스프래킷(43)과, 상기 제2 스프래킷(43)에 비해 직경이 작게 구성되며 상기 발전기(50)의 회전축(51)에 결합되며 상기 제2 스프래킷(17)에 체인(44a)으로 연결되는 제3 스프래킷(44)으로 구성되어, 상기 페달(30)의 회전속도를 증속시켜 발전기(50)를 회전시킬 수 있도록 구성된다.

상기 발전기(50)는 상기 증속기(40)의 제3 스프래킷(44)에 의해 그 회전축(51)이 회전되면서 발전되어 전기를 출력한다.

상기 구동모터(60)는 도 4에 도시한 바와 같이, 웜기어(62)를 통해 상기 구동차축(11)에 연결된다. 상기 웜기어(62)는 상기 구동차축(11)에 결합되는 웜휠(62b)과, 상기 구동모터(60)의 구동축(63)에 결합되며 상기 웜휠(62b)과 치합되는 웜(62a)으로 구성되어, 구동모터(60)의 구동력을 증대시켜 구동차축(11)을 구동시킨다.

상기 제어유닛(70)은 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 발전기(50)와 구동모터(60)를 연결하는 전원선(61)의 중간부에 구비되며 발전기(50)에서 출력되는 전기의 특성을 변환하여 구동모터(60)로 공급함으로써, 사용자가 페달(30)을 밟는 속도에 비례하도록 구동모터(60)의 회전속도를 제어한다. 이를 위해, 상기 발전기(50)에는 발전기(50)의 회전속도를 측정하는 RPM센서(71)가 구비되며, 상기 제어유닛(70)은 상기 RPM센서(71)의 신호를 수신하여 발전기(50)의 회전속도를 측정하고 측정된 발전기(50)의 회전속도에 비례하여 상기 구동모터(60)의 회전속도를 제어하도록 구성된다.

따라서, 사용자가 페달(30)을 빨리 밟으면 상기 제어유닛(70)은 구동모터(60)의 회전속도를 증가시켜 레일바이크의 속도가 빨라지도록 하고, 페달(30)을 천천히 밟으면 이에 비례하여 구동모터(60)의 회전속도를 줄여 레일바이크의 속도가 감속되도록 한다.

또한, 상기 제어유닛(70)은 사용자가 페달(30)을 회전시키는 속도를 급격히 늦추거나 멈출 경우, 축전지(80)에 저장된 전기를 이용하여 구동모터(60)의 회전속도가 점차 낮아지도록 제어하여 레일바이크가 갑자기 정지되는 것을 방지한다. 즉, 상기 구동모터(60)는 웜기어(62)를 통해 차축에 연결되므로, 구동모터(60)가 갑자기 정지할 경우 웜(62a)과 웜휠(62b)의 셀프록킹 작용에 의해 휠이 갑자기 정지되어 급제동이 걸릴 수 있다. 따라서, 사용자가 페달(30)을 멈출 경우, 상기 제어유닛(70)은 구동모터(60)의 회전속도가 점차 낮아지도록 제어함으로써 급제동이 걸리는 것을 방지하고, 레일바이크의 속도가 자연스럽게 늦추어지도록 한다.

상기 축전지(80)는 상기 제어유닛(70)에 연결되며 발전기(50)에서 출력되는 여분의 전기를 저장하여, 발전기(50)가 정지되거나 발전기(50)에서 출력되는 전기가 부족할 때 추가적인 전기를 공급하는 기능을 한다.

이와 같이 구성된 레일바이크는 페달(30)이 증속기(40)를 통해 발전기(50)에 연결되고, 차축에는 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기에 의해 작동되는 구동모터(60)가 연결되어, 사용자가 페달(30)을 밟으면 발전기(50)가 빠른 속도로 회전되면서 발전을 하고, 발전기(50)에서 발전된 전기에 의해 구동모터(60)가 구동되어 레일바이크를 전진시킨다. 따라서, 페달(30)이 차축에 직접 연결되는 종래의 레일바이크와 달리, 경사면을 손쉽게 올라갈 수 있어서 어린이나 노약자도 쉽게 레일바이크를 탈 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 페달(30)은 증속기(40)를 통해 상기 발전기(50)에 연결되어, 사용자가 페달(30)을 밟으면 발전기(50)의 회전축(51)이 빠른 속도로 회전되어 발전기(50)의 발전효율을 높일 수 있을 뿐 아니라, 사용자가 페달(30)을 밟아 회전시켜 발전기(50)를 작동시켜 축전지(80)를 충전시키므로 축전지(80)를 별도로 충전시킬 필요가 없는 장점이 있다.

그리고, 상기 페달(30)은 상기 제1 및 제2 연동축(15,16)에 의해 상호 연결되어, 어느쪽 하나의 페달(30)을 밟더라도 발전기(50)를 구동시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 제어유닛(70)은 사용자가 페달(30)을 밟아 회전시키는 속도에 비례하여 구동모터(60)의 회전속도를 제어하여 레일바이크의 속도를 조절하므로, 레일바이크의 속도조절이 매우 용이한 장점이 있다.

그리고, 상기 구동모터(60)는 웜기어(62)를 통해 상기 차축에 연결되므로, 작은 구동모터(60)를 이용하여 큰 힘을 낼 수 있는 장점이 있다. 또한, 웜(62a)과 웜휠(62b)의 셀프록킹 기능에 의해 구동모터(60)가 정지되면 레일바이크가 정지된 상태에서 움직이지 않게 되므로, 별도의 제동장치를 구비하지 않고도 레일바이크를 제동할 수 있는 장점이 있다.

또한, 제어유닛(70)을 이용하여 사용자가 페달(30)을 밟는 속도에 비례하여 구동모터(60)의 회전속도를 제어한다. 따라서, 사용자가 페달(30)을 빨리 회전시켜 발전기(50)에서 출력되는 전압이 상승되면 구동모터(60)를 더욱 빠른 속도로 구동시켜 레일바이크의 속도가 증가되도록 하고, 반대의 경우 레일바이크의 속도가 줄어들도록 하므로, 레일바이크의 속도제어가 매우 용이해지는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 구동모터(60)는 웜기어(62)를 통해 상기 차축에 연결되는 것으로 예시하였으나, 필요에 따라, 평기어를 이용한 일반적인 감속기를 이용하는 것도 가능하다.

또한, 상기 RPM센서(71)는 상기 발전기(50)에 설치되어 발전기(50)의 회전속도를 측정하는 것으로 예시하였으나, 필요에 따라, 상기 RPM센서(71)를 상기 페달(30)이나 증속기(40)에 연결할 수도 있고, 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기의 세기를 측정하여, 발전기(50)의 회전속도를 간접적으로 측정하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 제어유닛(70)에 별도의 급제동스위치가 구비되어, 사용자가 급제동스위치를 작동시키면, 상기 제어유닛(70)이 구동모터(60)를 급속정지시켜 레일바이크가 급제동하도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 페달(30)과 증속기(40) 및 발전기(50)를 비롯한 각 부분이 체인과 스프래킷을 이용하여 상호 연결된 것으로 예시하였으나, 필요에 따라, 벨트와 풀리를 비롯한 다른 종류의 동력전달수단을 이용하는 것도 가능하다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

10. 본체 11. 구동차축
12. 종동차축 15. 제1 연동축
16. 제2 연동축 20. 시트
30. 페달 40. 증속기
50. 발전기 60. 구동모터
70. 제어유닛 80. 축전지

Claims

본체(10)와,
상기 본체(10)에 회전가능하게 결합되는 구동차축(11) 및 종동차축(12)과,
상기 구동차축(11)과 종동차축(12)에 결합되며 레일(1)에 올려지는 구동휠(13) 및 종동휠(14)과,
상기 본체(10)의 상부에 설치되는 복수개의 시트(20)와,
상기 본체(10)에 설치되어 시트(20)에 앉은 탑승자가 발로 밟아 회전시킬 수 있도록 된 복수개의 페달(30)과,
상기 본체(10)에 회전가능하게 설치되고 상호 스프래킷(17)과 체인(18)으로 연결되어 상호 연동되어 회전되며 상기 페달(30)이 분산되어 연결되는 제1 및 제2 연동축(15,16)과,
상기 제1 또는 제2 연동축(15,16)중의 어느 하나에 연결되는 증속기(40)와,
상기 증속기(40)에 연결되는 발전기(50)와,
웜기어(62)를 통해 상기 구동차축(11)에 연결되며 상기 발전기(50)에서 출력되는 전기에 의해 구동되는 구동모터(60)와,
상기 구동모터(60)의 작동을 제어하는 제어유닛(70)을 포함하며,
상기 증속기(40)는, 상기 본체(10)에 회전가능하게 결합되는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)에 고정결합되며 체인(42a)에 의해 상기 제1 또는 제2 연동축(15,16)에 구비된 보조스프래킷(15a)에 연결되는 제1 스프래킷(42)과, 상기 제1 스프래킷(42)에 비해 직경이 크게 구성되며 상기 회전축(41)에 고정결합되는 제2 스프래킷(43)과, 상기 제2 스프래킷(43)에 비해 직경이 작게 구성되며 상기 발전기(50)의 회전축(51)에 결합되며 상기 제2 스프래킷(43)에 체인(44a)으로 연결되는 제3 스프래킷(44)을 포함하여 구성되며,
상기 웜기어(62)는, 상기 구동차축(11)에 결합되는 웜휠(62b)과, 상기 구동모터(60)의 구동축(63)에 결합되며 상기 웜휠(62b)과 치합되는 웜(62a)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 레일바이크.
제 1항에 있어서,
상기 발전기(50)에서 출력되는 전기를 저장하는 축전지(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레일바이크.
제 1항에 있어서,
상기 제어유닛(70)은, 상기 페달(30)의 회전속도를 측정하여 페달(30)의 회전속도에 비례하도록 구동모터(60)의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 레일바이크.