KR200461102Y1 - 자전거의 동력전달구조 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 페달(P1,P2)에 의해 자전거가 전진하도록 동력을 발생시키는 한 쌍의 구동스프라켓(10,11)을 각각 선택적으로 구동시킬 수 있는 자전거의 동력전달구조로서, 자전거의 몸체를 형성하는 프레임(F)과 연결되는 베어링부시(100); 양단부가 베어링부시(100)에 노출되도록 삽입되고, 양단부의 한쪽에는 제 1 구동스프라켓(10)이 끼워지고, 다른 쪽에는 제 2 구동스프라켓(11)이 끼워지며, 페달(P1,P2)과 결합되어 일체로 회전하는 페달샤프트(110); 제 1 구동스프라켓(10)과 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 1 스페이서(121)와, 제 2 구동스프라켓(11)과 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 2 스페이서(122)와, 제 1 스페이서(121)와 제 2 스페이서(122)에서 하방으로 평행하게 연장되다가 그 끝이 서로 연결되는 연장부(123)로 이루어지며, 구동스프라켓(10,11)과 베어링부시(100) 사이에서 일방향 또는 타방향으로 이동하는 레버(120); 및 제 1 구동스프라켓(10)에 텐션을 제공하는 제 1 탄성부재(131)와, 제 2 구동스프라켓(11)에 텐션을 제공하는 제 2 탄성부재(132)로 구성되는 한 쌍의 탄성부재; 를 포함하여 구성된다. 본 고안에 따른 자전거의 동력전달구조는 한 쌍의 구동스프라켓이 각각 선택적으로 구동할 수 있게 됨으로써, 한쪽 체인은 바로걸기로 연결하고 다른 쪽 체인은 엇걸기로 연결해도 자전거 후륜의 전후진이 모두 가능한 효과가 있다.

Description

자전거의 동력전달구조{The power transmission structure of bicycle}
본 고안은 자전거의 동력전달구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탑승자가 레버를 조정하면 페달샤프트의 양측에 연결된 한 쌍의 구동스프라켓이 각각 페달샤프트에 붙었다 떨어졌다 하는 동작을 하여 한 쌍의 구동스프라켓이 각각 선택적으로 구동할 수 있게 됨으로써, 한쪽 체인은 바로걸기로 연결하고 다른 쪽 체인은 엇걸기로 연결해도 자전거 후륜의 전후진이 모두 가능한 자전거의 동력전달구조에 관한 것이다.
양방향 구동자전거는 페달을 자전거의 전진방향 또는 후진방향 중 어느 방향으로 구르더라도 그 자전거의 진행 방향에는 변동이 없어 계속하여 앞으로 나아가는 형태의 자전거를 말한다.
본 출원인이 선출원한 출원번호 제20-2010-0010942호(아직 미공개 상태임)는 양방향 구동 페달 자전거에 관한 것으로서 [도 7]을 참조하여 설명하면, 제 1 구동스프라켓(20)과 제 2 구동스프라켓(30)은 페달 샤프트(S1)와 일체로 체결되어 회전가능하게 구성되며, 한 쌍의 페달(10;10a,10b)은 회전가능한 페달 샤프트(S1)의 양단부에 각각 체결되어 페달(10)을 구르는 경우 한 쌍의 페달(10)과 페달 샤프트(S1)는 일체로 회전을 하고, 제 1 구동스프라켓(20)과 제 2 구동스프라켓(30)에는 체인으로 연결된 한 쌍의 피동스프라켓이 연동하여 페달을 구르면 페달샤프트(S1)와 함께 제 1 구동스프라켓(20)과 제 2 구동스프라켓(30)이 일체로 회전하는 양방향 구동 페달 자전거에 관한 것이다.
그러나 상술한 양방향 구동 페달 자전거는 양 체인이 서로 엇갈리게 연결되어 있어서 자전거가 전진만 될 뿐 후진이 전혀 되지 않는 문제점이 발견되었다. 즉, 자전거를 후진시키려고 하면 자전거가 뒤로 끌리지 않게 된다.
자전거를 후진시키면 자전거의 후륜이 회전하면서 후륜샤프트 양측에 연결된 각각의 피동스프라켓이 자전거의 후진 방향으로 회전하여 이 피동스프라켓과 체인으로 연동된 구동스프라켓으로 회전력이 전달된다. 이때, 체인의 한쪽은 바로걸기로 연결되어서 체인은 자전거의 후진 방향으로 동력을 전달하지만, 다른 쪽은 엇걸기로 연결되어서 체인은 자전거의 전진 방향으로 동력을 전달하게 된다. 따라서, 체인이 서로 다른 방향으로 동력을 전달하게 됨으로써, 페달샤프트에 일체로 연결된 구동스프라켓이 회전하지 않아 자전거는 후진이 되질 않는 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원인이 착안한 것이 본 고안에 따른 자전거의 동력전달구조이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 고안의 주목적은 페달샤프트가 회전할 때 구동스프라켓이 페달샤프트와 일체로 회전하지 않도록 하기 위해 한 쌍의 구동스프라켓이 페달샤프트에 붙었다 떨어졌다 하는 동작이 되게 하여 한 쌍의 구동스프라켓을 각각 선택적으로 구동시킬 수 있는 자전거의 동력전달구조를 제공하는 것이다.
본 고안은 페달(P1,P2)에 의해 자전거가 전진하도록 동력을 발생시키는 한 쌍의 구동스프라켓(10,11)을 각각 선택적으로 구동시킬 수 있는 자전거의 동력전달구조로서, 자전거의 몸체를 형성하는 프레임(F)과 연결되는 베어링부시(100); 양단부가 베어링부시(100)에 노출되도록 삽입되고, 양단부의 한쪽에는 구동스프라켓(10,11) 중 제 1 구동스프라켓(10)이 끼워지고, 다른 쪽에는 구동스프라켓(10,11) 중 제 2 구동스프라켓(11)이 끼워지며, 페달(P1,P2)과 결합되어 일체로 회전하는 페달샤프트(110); 제 1 구동스프라켓(10)과 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 1 스페이서(121)와, 제 2 구동스프라켓(11)과 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 2 스페이서(122)와, 제 1 스페이서(121)와 제 2 스페이서(122)에서 하방으로 평행하게 연장되다가 그 끝이 서로 연결되는 연장부(123)로 이루어지며, 구동스프라켓(10,11)과 베어링부시(100) 사이에서 일방향 또는 타방향으로 이동하는 레버(120); 및 제 1 구동스프라켓(10)에 텐션을 제공하는 제 1 탄성부재(131)와, 제 2 구동스프라켓(11)에 텐션을 제공하는 제 2 탄성부재(132)로 구성되는 한 쌍의 탄성부재; 를 포함하여 구성되며, 레버(120)가 일방향으로 이동시 페달샤프트(110)에 제 2 구동스프라켓(11)이 맞물려서 구동되며, 레버(120)가 타방향으로 이동시 페달샤프트(110)에 제 1 구동스프라켓(10)이 맞물려서 구동되는 것이 바람직하다.
또한 베어링부시(100)의 양단부에는 일정한 곡률을 갖는 캠부(101,102)가 구비되며, 제 1 스페이서(121)에는 베어링부시(100)의 캠부(101,102) 중 제 1 캠부(101)에 대해서 회전가능하도록 제 1 돌출부(121a)가 돌출형성되며, 제 2 스페이서(122)에는 베어링부시(100)의 캠부(101,102) 중 제 2 캠부(102)에 대해서 회전가능하도록 제 2 돌출부(122a)가 돌출형성되는 것이 바람직하다.
또한 제 1 캠부(101)와 제 2 캠부(102)는 서로 직각이 되도록 배치되며 제 1 돌출부(121a)와 제 2 돌출부(122a)는 서로 평행이 되도록 배치되어, 레버(120)가 베어링부시(100)에 대하여 일방향으로 회전할 때는 제 1 캠부(101)와 제 1 돌출부(121a)는 서로 맞물리며 제 2 캠부(102)와 제 2 돌출부(122a)는 서로 어긋나서 레버(120)가 타방향으로 이동가능하게 되고, 레버(120)가 베어링부시(100)에 대하여 타방향으로 회전할 때는 제 1 캠부(101)와 제 1 돌출부(121a)는 서로 어긋나며 제 2 캠부(102)와 제 2 돌출부(122a)는 서로 맞물려서 레버(120)가 일방향으로 이동가능하게 되는 것이 바람직하다.
또한 페달샤프트(110) 양끝의 단면은 원형으로 형성된 원형로드(111)로 이루어지고, 양끝에서 소정간격으로 이격된 부분의 단면은 각형으로 형성된 각형로드(112)로 이루어지며, 레버(120)가 타방향으로 이동시 제 1 구동스프라켓(10)은 제 1 탄성부재(131)에 텐션에 의해 페달샤프트(110)의 각형로드(112)와 결합되어 구동되고, 레버가(120)가 일방향으로 이동시 제 2 구동스프라켓(11)은 제 2 탄성부재(132)에 텐션에 의해 페달샤프트(110)의 각형로드(112)와 결합되어 구동되는 것이 바람직하다.
또한 자전거를 탄 탑승자가 레버를 상하로 회전시킬 수 있도록 자전거 핸들에 인접한 부분에는 레버를 조정할 수 있는 레버조정장치가 구비된다.
본 고안에 따른 자전거의 동력전달구조는 레버를 조정하면 한 쌍의 구동스프라켓이 각각 페달샤프트에 붙었다 떨어졌다 하는 동작을 하게 되어 한 쌍의 구동스프라켓이 각각 선택적으로 구동할 수 있게 됨으로써, 한쪽 체인은 바로걸기로 연결하고 다른 쪽 체인은 엇걸기로 연결해도 자전거 후륜의 전후진이 모두 가능한 효과가 있다.
[도 1]은 본 고안에 따른 자전거의 페달과 구동스프라켓이 연결된 상태의 개략적인 구성도이다.
[도 2]는 [도 1]의 베어링부시와 레버가 맞물린 상태를 도시한 상세도이다.
[도 3]은 [도 1]의 베어링부시와 레버가 어긋난 상태를 도시한 상세도이다.
[도 4]는 본 고안에 따른 자전거의 페달을 구르는 경우 한쪽 구동스프라켓만 구동되는 상태를 나타낸 상태도이다.
[도 5]는 본 고안에 따른 자전거의 페달을 구르는 경우 다른쪽 구동스프라켓만 구동되는 상태를 나타낸 상태도이다.
[도 6]은 본 고안의 구동스프라켓과 페달샤프트가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
[도 7]은 본 출원인이 선출원한 양방향 구동 페달 자전거에 대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 자전거의 동력전달구조에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
[도 1]은 본 고안에 따른 자전거의 페달과 구동스프라켓이 연결된 상태의 개략적인 구성도, [도 2]는 [도 1]의 베어링부시(100)와 레버(120)가 맞물린 상태를 도시한 상세도, [도 3]은 [도 1]의 베어링부시(100)와 레버(120)가 어긋난 상태를 도시한 상세도이다.
[도 1] 내지 [도 3]을 참조하면, 본 고안에 따른 자전거의 동력전달구조는 베어링부시(100), 페달샤프트(110), 레버(120), 탄성부재를 포함하여 구성된다.
베어링부시(100)는 자전거의 몸체를 형성하는 프레임(F)과 연결되고, 양단부에는 일정한 곡률을 갖는 캠부(101,102)가 형성되며, 캠부(101,102)는 서로 직각이 되도록 배치된다. 베어링부시(100) 내부에는 후술할 페달샤프트(110)의 회전을 원활하게 하기 위한 베어링(미도시)이 구비된다.
페달샤프트(110)는 양단부가 베어링부시(100)에 노출되도록 삽입되고, 양단부의 양끝은 단면이 원형으로 형성된 원형로드(111)로 이루어지고, 양끝에서 소정간격으로 이격된 부분은 단면이 각형으로 형성된 각형로드(112)로 이루어진다.
여기서, 구동스프라켓(10,11)이 페달샤프트(110)와 일체로 회전하기 위해서 페달샤프트(110)의 각형로드(112)와 구동스프라켓(10,11)의 중심부에 형성된 각형홀(10a,11a: 도 6 참조)이 서로 맞물려야 하므로, 각형로드(112)의 단면의 형상은 구동스프라켓(10,11)의 중심부에 형성된 각형홀(10a,11a)과 대응되도록 형성되는 것이 바람직하다. 구동스프라켓(10,11)에 형성된 각형홀(10a,11a)은 대부분이 4각형으로 이루어지기 때문에 각형로드(112)의 단면 또한 4각형으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.
페달샤프트(110)의 일단부 측에는 제 1 구동스프라켓(10)이 끼워지고 그 끝에는 제 1 페달(P1)이 고정결합되며, 타단부 측에는 제 2 구동스프라켓(11)이 끼워지고 그 끝에는 제 2 페달(P2)이 고정결합된다. 자전거를 탄 탑승자가 페달(P1,P2)을 구르면 그 힘이 페달샤프트(110)로 전달되고, 다음으로 페달샤프트(110)에 끼워진 구동스프라켓(10,11)으로 힘이 전달되어 자전거가 전진하게 된다.
레버(120)는 제 1 구동스프라켓(10)과 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 1 스페이서(121)와, 제 2 구동스프라켓(11)과 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 2 스페이서(122)와, 제 1 스페이서(121)와 제 2 스페이서(122)에서 하방으로 평행하게 연장되다가 그 끝이 서로 연결되는 연장부(123)로 이루어진다.
또한 제 1 스페이서(121)에는 베어링부시(100)의 캠부(101,102) 중 제 1 캠부(101)에 대해서 회전가능하도록 제 1 돌출부(121a)가 돌출형성되며, 제 2 스페이서(122)에는 베어링부시(100)의 캠부(101,102) 중 제 2 캠부(102)에 대해서 회전가능하도록 제 2 돌출부(122a)가 돌출형성된다.
베어링부시(100)의 양단부에 형성된 캠부(101,102)는 서로 직각이 되도록 배치되고, 레버(120)의 제 1 돌출부(121a)와 제 2 돌출부(122a)는 서로 평행이 되도록 배치된다. 이때, 레버(120)가 타방향으로 회전시 [도 2]와 같이 제 2 돌출부(122a)와 제 2 캠부(102)는 서로 맞물리는 상태가 되고, [도 3]과 같이 제 1 돌출부(121a)와 제 1 캠부(101)는 서로 어긋난 상태가 되어 레버(120)가 왼쪽으로 이동된다.
도면에 도시하지는 않았지만, 자전거를 탄 탑승자가 레버(120)를 상하로 회전시킬 수 있도록 자전거 핸들에 인접한 부분에는 레버(120)를 조정할 수 있는 레버조정장치(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 레버조정장치와 레버(120) 사이에 줄을 연결하여 레버조정장치를 조정해서 레버(120)를 올리거나 또는 레버(120)를 내릴 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
탄성부재는 제 1 탄성부재(131) 및 제 2 탄성부재(132)로 구성되며, 길이가 수축 또는 이완되도록 압축스프링으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.
제 1 탄성부재(131)는 제 1 페달(P1)과 제 1 구동스프라켓(10) 사이에 배치되며, 제 1 구동스프라켓(10)에 텐션을 가한다. 레버(120)의 미는 힘이 제 1 구동스프라켓(10)으로 전달되면 제 1 구동스프라켓(10) 옆에 위치한 제 1 탄성부재(131)는 수축된다. 단, 레버(120)의 미는 힘이 제 1 탄성부재(131)의 텐션보다 강해야만 제 1 탄성부재(131)가 수축될 수 있다. 반면, 레버(120)의 미는 힘이 제거되면 제 1 탄성부재(131)는 이완되고, 텐션에 의해 제 1 탄성부재(131) 옆에 위치한 제 1 구동스프라켓(10)을 오른쪽 방향으로 밀게 된다.
제 2 탄성부재(132)는 제 2 페달(P2)과 제 2 구동스프라켓(11) 사이에 배치되며, 제 2 구동스프라켓(11)에 텐션을 가한다. 레버(120)의 미는 힘이 제 2 구동스프라켓(11)으로 전달되면 제 2 구동스프라켓(11) 옆에 위치한 제 2 탄성부재(132)는 수축된다. 단, 레버(120)의 미는 힘이 제 2 탄성부재(132)의 텐션보다 강해야만 제 2 탄성부재(132)가 수축될 수 있다. 반면, 레버(120)의 미는 힘이 제거되면 제 2 탄성부재(132)는 이완되고, 텐션에 의해 제 2 탄성부재(132) 옆에 위치한 제 2 구동스프라켓(11)을 왼쪽 방향으로 밀게 된다.
본 고안에 따른 자전거의 동력전달구조의 구체적인 작동과정은 후술하기로 한다.
[도 4]는 본 고안에 따른 자전거의 페달을 구르는 경우 한쪽 구동스프라켓만 구동되는 상태를 나타낸 상태도이다.
[도 4]를 참조하면, 자전거의 페달(P1,P2)에는 페달샤프트(110)가 일체로 고정되고, 페달샤프트(110)의 양측에는 제 1 구동스프라켓(10)과 제 2 구동스프라켓(11)이 끼움결합된다. 그리고 자전거의 후륜에 설치된 후륜샤프트(40)의 양측에는 제 1 피동스프라켓(20)과 제 2 피동스프라켓(21)이 끼움결합된다. 이때, 후륜샤프트(40)에 회전가능하게 끼워지는 제 1 피동스프라켓(20)과 제 2 피동스프라켓(21)은 각각 독립적으로 회전되도록 구성된다. 피동스프라켓(20,21)이 각각 독립적으로 회전되도록 하기 위해서, 후륜샤프트(40)와 각각의 피동스프라켓(20,21) 사이에 일방향베어링(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다. 일방향베어링은 자전거의 전진 방향으로 회전하는 경우에는 후륜샤프트(40)와 맞물려서 후륜을 구동시키며, 자전거의 후진 방향으로 회전하는 경우에는 후륜샤프트(40)와 맞물리지 않아 헛돌게 되어 후륜이 구동되지 않는다.
레버(120)가 일방향으로 회전시 베어링부시(100)의 제 1 캠부(101)와 레버(120)의 제 1 돌출부(121a)가 서로 맞물리고 베어링부시(100)의 제 2 캠부(102)와 레버(120)의 제 2 돌출부(122a)는 서로 어긋나서 레버(120)가 오른쪽으로 이동되어 제 2 구동스프라켓(11)을 오른쪽 방향으로 밀어내게 된다. 이때, 레버(120)의 미는 힘이 제 2 구동스프라켓(11) 옆에 위치한 제 2 탄성부재(132)로 전달되어 제 2 탄성부재(132)는 수축된다.
이에 따라, 제 2 구동스프라켓(11)의 각형홀(11a: 도 6 참조)은 단면이 원형으로 형성된 원형로드(111)와 끼움결합된다. 이 경우에는 페달샤프트(110)가 회전되더라도 제 2 구동스프라켓(11)과 원형로드(111)의 결합이 견고하지 않아 페달샤프트(110)의 동력이 제 2 구동스프라켓(11)으로 전달되지 않는다. 결국, 제 2 구동스프라켓(11)이 구동하지 않아 제 2 구동스프라켓(11)과 제 2 피동스프라켓(21)에 연결되는 제 2 체인(31)이 회전하지 않게 된다.
한편, 레버(120)가 오른쪽 방향으로 움직이면서 제 1 탄성부재(131)에 가해졌던 힘이 제거가 되어 제 1 탄성부재(131)는 이완되고, 텐션에 의해서 제 1 구동스프라켓(10)은 오른쪽 방향으로 이동하게 된다. 이때, 제 1 구동스프라켓(10)의 각형홀(10a: 도 6 참조)은 단면이 각형으로 형성된 각형로드(112)와 끼움결합하여 결합이 견고해짐으로써, 페달샤프트(110)가 회전할 때 페달샤프트(110)의 동력이 제 1 구동스프라켓(10)으로 전달될 수 있게 된다. 결국, 제 1 구동스프라켓(10)이 구동하게 됨으로써, 제 1 구동스프라켓(10)과 제 1 피동스프라켓(20)에 연결되는 제 1 체인(30)이 회전할 수 있게 된다.
따라서, 레버(120)의 미는 힘으로 제 2 구동스프라켓(11)을 페달샤프트(110)의 원형로드(111)에 결합시킴으로써, 페달을 구르면 페달샤프트(110)의 동력이 제 2 구동스프라켓(11)으로 전달되지 않아 제 2 체인(31)은 회전하지 않게 되고, 제 1 탄성부재(131)의 텐션에 의해 제 1 구동스프라켓(10)을 페달샤프트(110)의 각형로드(112)에 결합시킴으로써, 페달을 구르면 페달샤프트(110)의 동력이 제 1 구동스프라켓(10)으로 전달되어 제 1 체인(30)은 회전하게 된다.
지금까지 설명한 [도 4]는 레버(120)가 베어링부시(100)의 중심축을 기준으로 일방향으로 회전되는 경우이고, 후술할 [도 5]는 레버(120)가 베어링부시(100)의 중심축을 기준으로 타방향으로 회전되는 경우이다.
[도 5]는 본 고안에 따른 자전거의 페달을 구르는 경우 다른쪽 구동스프라켓만 구동되는 상태를 나타낸 상태도이다.
[도 5]를 참조하면, 레버(120)가 타방향으로 회전시 베어링부시(100)의 제 1 캠부(101)와 레버(120)의 제 1 돌출부(121a)가 서로 어긋나고 베어링부시(100)의 제 2 캠부(102)와 레버(120)의 제 2 돌출부(122a)는 서로 맞물려서 레버(120)가 왼쪽으로 이동되어 제 1 구동스프라켓(10)을 왼쪽 방향으로 밀어내게 된다. 이때, 레버(120)의 미는 힘이 제 1 구동스프라켓(10) 옆에 위치한 제 1 탄성부재(131)로 전달되어 제 1 탄성부재(131)는 수축된다.
이에 따라, 제 1 구동스프라켓(10)의 각형홀(10a: 도 6 참조)은 단면이 원형으로 형성된 원형로드(111)와 끼움결합된다. 이 경우에는 페달샤프트(110)가 회전되더라도 제 1 구동스프라켓(10)과 원형로드(111)의 결합이 견고하지 않아 페달샤프트(110)의 동력이 제 1 구동스프라켓(10)으로 전달되지 않는다. 결국, 제 1 구동스프라켓(10)이 구동하지 않아 제 1 구동스프라켓(10)과 제 1 피동스프라켓(20)에 연결되는 제 1 체인(30)이 회전하지 않게 된다.
한편, 레버(120)가 왼쪽 방향으로 움직이면서 제 2 탄성부재(132)에 가해졌던 힘이 제거가 되어 제 2 탄성부재(132)는 이완되고, 텐션에 의해서 제 2 구동스프라켓(11)은 왼쪽 방향으로 이동하게 된다. 이때, 제 2 구동스프라켓(11)의 각형홀(11a: 도 6 참조)은 단면이 각형으로 형성된 각형로드(112)와 끼움결합하여 결합이 견고해짐으로써, 페달샤프트(110)가 회전할 때 페달샤프트(110)의 동력이 제 2 구동스프라켓(11)으로 전달될 수 있게 된다. 결국, 제 2 구동스프라켓(11)이 구동하게 됨으로써, 제 2 구동스프라켓(11)과 제 2 피동스프라켓(21)에 연결되는 제 2 체인(31)이 회전할 수 있게 된다.
따라서, 레버(120)의 미는 힘으로 제 1 구동스프라켓(10)을 페달샤프트(110)의 원형로드(111)에 결합시킴으로써, 페달을 구르면 페달샤프트(110)의 동력이 제 1 구동스프라켓(10)으로 전달되지 않아 제 1 체인(30)은 회전하지 않게 되고, 제 2 탄성부재(132)의 텐션에 의해 제 2 구동스프라켓(11)을 페달샤프트(110)의 각형로드(112)에 결합시킴으로써, 페달을 구르면 페달샤프트(110)의 동력이 제 2 구동스프라켓(11)으로 전달되어 제 2 체인(31)은 회전하게 된다.
[도 4] 및 [도 5]에 도시된 자전거는 제 1 체인(30)은 제 1 구동스프라켓(10)과 제 1 피동스프라켓(20)이 동일한 방향으로 회전되도록 바로걸기로 연결된 것이고, 제 2 체인(31)은 제 2 구동스프라켓(11)과 제 2 피동스프라켓(21)이 상호 반대방향으로 회전되도록 엇걸기로 연결된 것이다.
제 1 체인(30)을 바로걸기로 연결한 경우에는 페달(P1,P2)을 순방향(자전거 전진 방향)으로 회전시켜야 자전거가 전진 구동할 수 있게 된다. 제 2 체인(31)을 엇걸기로 연결한 경우에는 페달(P1,P2)을 순방향이 아닌 역방향(자전거 후진 방향)으로 회전시켜야 자전거가 전진 구동할 수 있게 된다. 따라서, 탑승자가 페달(P1,P2)을 순방향으로 회전시켜 구르고 싶은 경우에는 레버(120)를 오른쪽으로 이동시켜서 페달샤프트(110)에 제 1 구동스프로킷(10)이 맞물리게 하고, 탑승자가 페달(P1,P2)을 역방향으로 회전시켜 구르고 싶은 경우에는 레버(120)를 왼쪽으로 이동시켜서 페달샤프트(110)에 제 2 구동스프로킷(11)이 맞물리게 하면 되는 것이다.
[도 6]은 본 고안의 구동스프라켓과 페달샤프트(110)가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
[도 6]의 (a)는 제 1 구동스프라켓(10)의 각형홀(10a)에 페달샤프트(110)의 각형로드(112)가 결합된 상태이다. 이같이 각형홀(10a)과 각형로드(112)가 결합되면 네 모서리가 모두 접하면서 페달샤프트(110)가 회전할 때 회전력을 제 1 구동스프라켓(10)에 전달할 수 있게 된다.
[도 6]의 (b)는 제 2 구동스프라켓(11)의 각형홀(11a)에 페달샤프트(110)의 원형로드(111)가 결합된 상태이다. 이같이 각형홀(11a)과 원형로드(111)가 결합되면 서로 접촉하지 않거나 접촉되더라도 페달샤프트(110)가 회전할 때 미끄러지게 되므로 회전력이 전달되지 않아 제 2 구동스프라켓(11)이 구동할 수 없게 된다.
한편, 본 실시예는 한쪽 체인은 바로걸기로 연결되고, 다른 쪽 체인은 엇걸기로 연결된 자전거의 전후진이 가능하도록 하기 위한 동력전달구조이지만, 이러한 동력전달구조를 양쪽 체인이 모두 바로걸기로 연결된 자전거에 적용시키면 한 쌍의 구동스프라켓이 각각 선택적으로 회전하므로 양쪽 모두다 기어변속이 가능해짐으로써, 자전거의 기어 변속단수를 늘릴 수가 있고, 복잡한 기어열의 조합을 양쪽으로 나눠서 간편하고 다양하게 조합할 수 있는 장점이 있다.
10 : 제 1 구동스프라켓 10a : 각형홀
11 : 제 2 구동스프라켓 11a : 각형홀
20 : 제 1 피동스프라켓 21 : 제 2 피동스프라켓
30 : 제 1 체인 31 : 제 2 체인
40 : 후륜샤프트 100 : 베어링부시
101 : 제 1 캠부 102 : 제 2 캠부
110 : 페달샤프트 111 : 원형로드
112 : 각형로드 120 : 레버
121 : 제 1 스페이서 121a : 제 1 돌출부
122 : 제 2 스페이서 122a : 제 2 돌출부
123 : 연장부 131 : 제 1 탄성부재
132 : 제 2 탄성부재 F : 프레임
P1 : 제 1 페달 P2 : 제 2 페달

Claims (5)

  1. 페달(P1,P2)에 의해 자전거가 전진하도록 동력을 발생시키는 한 쌍의 구동스프라켓(10,11)을 각각 선택적으로 구동시킬 수 있는 자전거의 동력전달구조로서,
    상기 자전거의 몸체를 형성하는 프레임(F)과 연결되는 베어링부시(100);
    양단부가 상기 베어링부시(100)에 노출되도록 삽입되고, 양단부의 한쪽에는 상기 구동스프라켓(10,11) 중 제 1 구동스프라켓(10)이 끼워지고, 다른 쪽에는 상기 구동스프라켓(10,11) 중 제 2 구동스프라켓(11)이 끼워지며, 상기 페달(P1,P2)과 결합되어 일체로 회전하는 페달샤프트(110);
    상기 제 1 구동스프라켓(10)과 상기 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 1 스페이서(121)와, 상기 제 2 구동스프라켓(11)과 상기 베어링부시(100) 사이에 배치되는 제 2 스페이서(122)와, 상기 제 1 스페이서(121)와 상기 제 2 스페이서(122)에서 하방으로 평행하게 연장되다가 그 끝이 서로 연결되는 연장부(123)로 이루어지며, 상기 구동스프라켓(10,11)과 상기 베어링부시(100) 사이에서 일방향 또는 타방향으로 이동하는 레버(120); 및
    상기 제 1 구동스프라켓(10)에 텐션을 제공하는 제 1 탄성부재(131)와, 상기 제 2 구동스프라켓(11)에 텐션을 제공하는 제 2 탄성부재(132)로 구성되는 한 쌍의 탄성부재;
    를 포함하여 구성되며, 상기 레버(120)가 일방향으로 이동시 상기 페달샤프트(110)에 상기 제 2 구동스프라켓(11)이 맞물려서 구동되며, 상기 레버(120)가 타방향으로 이동시 상기 페달샤프트(110)에 상기 제 1 구동스프라켓(10)이 맞물려서 구동되는 자전거의 동력전달구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링부시(100)의 양단부에는 일정한 곡률을 갖는 캠부(101,102)가 구비되며, 상기 제 1 스페이서(121)에는 상기 베어링부시(100)의 캠부(101,102) 중 제 1 캠부(101)에 대해서 회전가능하도록 제 1 돌출부(121a)가 돌출형성되며, 상기 제 2 스페이서(122)에는 상기 베어링부시(100)의 캠부(101,102) 중 제 2 캠부(102)에 대해서 회전가능하도록 제 2 돌출부(122a)가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 동력전달구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 캠부(101)와 상기 제 2 캠부(102)는 서로 직각이 되도록 배치되며 상기 제 1 돌출부(121a)와 상기 제 2 돌출부(122a)는 서로 평행이 되도록 배치되어,
    상기 레버(120)가 상기 베어링부시(100)에 대하여 일방향으로 회전할 때는 상기 제 1 캠부(101)와 제 1 돌출부(121a)는 서로 맞물리며 상기 제 2 캠부(102)와 제 2 돌출부(122a)는 서로 어긋나서 상기 레버(120)가 타방향으로 이동가능하게 되고,
    상기 레버(120)가 상기 베어링부시(100)에 대하여 타방향으로 회전할 때는 상기 제 1 캠부(101)와 상기 제 1 돌출부(121a)는 서로 어긋나며 상기 제 2 캠부(102)와 제 2 돌출부(122a)는 서로 맞물려서 상기 레버(120)가 일방향으로 이동가능하게 되는 것을 특징으로 하는 자전거의 동력전달구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 페달샤프트(110) 양끝의 단면은 원형으로 형성된 원형로드(111)로 이루어지고, 양끝에서 소정간격으로 이격된 부분의 단면은 각형으로 형성된 각형로드(112)로 이루어지며,
    상기 레버(120)가 타방향으로 이동시 상기 제 1 구동스프라켓(10)은 상기 제 1 탄성부재(131)에 텐션에 의해 상기 페달샤프트(110)의 각형로드(112)와 결합되어 구동되고,
    상기 레버가(120)가 일방향으로 이동시 상기 제 2 구동스프라켓(11)은 상기 제 2 탄성부재(132)에 텐션에 의해 상기 페달샤프트(110)의 각형로드(112)와 결합되어 구동되는 것을 특징으로 하는 자전거의 동력전달구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 자전거를 탄 탑승자가 상기 레버(120)를 상하로 회전시킬 수 있도록 상기 자전거 핸들에 인접한 부분에는 상기 레버(120)를 조정할 수 있는 레버조정장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 자전거의 동력전달구조.
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