KR200485422Y1

KR200485422Y1 - 보조추진장치를 갖는 자전거

Info

Publication number: KR200485422Y1
Application number: KR2020160005808U
Authority: KR
Inventors: 박병활
Original assignee: 박병활
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-01-05

Abstract

본 고안은 보조추진장치를 갖는 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거의 체인기어를 통하여 구동력을 발생시키면서 앞바퀴와 뒷바퀴에 동시에 자전거프레임의 상하운동으로 인하여 보조추진력을 발생할 수 있도록 하여 서행 운행이나 체인기어의 구동력으로 힘겨운 경사길을 운행할 때 쉽게 올라갈 수 있는 보조추진장치를 갖는 자전거에 관한 것이다.
상기의 본 고안은 자전거프레임에 형성된 체인기어를 통하여 구동력을 발생하여 추진력을 발생하는 자전거의 자전거프레임 헤드튜브에서 회전가능하게 핸들프레임이 삽입되며 상기 핸들프레임 상단에는 핸들바가 형성되고 핸들프레임 하측으로는 양측으로 벌어지게 한쌍의 전방텐션프레임을 형성한 전방프레임부와, 상기 전방프레임부의 전방텐션프레임 단부에는 전방구동기어를 형성하고 상기 전방구동기어가 치합되도록 앞바퀴의 링 양측에 전방기어를 형성한 전방기어부와, 상기 전방기어부의 전방구동기어에 연결된 전방텐션프레임이 승하강하도록 전방텐션프레임이 전방스프링에 의해 탄력설치되고 상기 전방스프링은 앞바퀴의 회전축에 직립고정된 전방스프링실린더에 형성된 전방텐션부와, 상기 전방텐션부와 동일하게 텐션을 발생할 수 있도록 시트튜브와 연결되는 시트스테이의 단부에는 양측으로 벌어지게 한쌍의 후방텐션프레임을 형성한 후방프레임부와, 상기 후방프레임부의 후방텐션프레임 단부에는 후방구동기어를 형성하고 상기 후방구동기어가 치합되도록 뒷바퀴의 링 양측에 후방기어를 형성한 후방기어부와, 상기 후방기어부의 후방구동기어에 연결된 후방텐션프레임이 승하강하도록 후방텐션프레임이 후방스프링에 의해 탄력설치되고 상기 후방스프링은 뒷바퀴의 회전축에 직립고정된 후방스프링실린더에 형성된 후방텐션부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

보조추진장치를 갖는 자전거{Bicycles with an auxiliary propulsion system}

본 고안은 보조추진장치를 갖는 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거의 체인기어를 통하여 구동력을 발생시키면서 앞바퀴와 뒷바퀴에 동시에 자전거프레임의 상하운동으로 인하여 보조추진력을 발생할 수 있도록 하여 서행 운행이나 체인기어의 구동력으로 힘겨운 경사길을 운행할 때 쉽게 올라갈 수 있는 보조추진장치를 갖는 자전거에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 페달의 회전력을 체인과 스프로킷을 이용하여 뒷바퀴에 전달하므로서 자전거가 추진되도록 하는 것이 일반적이며 이러한 자전거는 프레임에 설치된 바퀴를 체인을 이용하여 동력을 전달하도록 구성되어 있어 주행중의 소음을 감소시키기 위하여 체인에 오일을 도포하여 사용하였다.

상기와 같은 종래의 자전거 프레임은 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 자전거 프레임(1)은 헤드튜브(2), 시트튜브(3), 탑튜브(4), 다운튜브(5), 시트스테이(6), 및 체인스테이(7)로 구성된다.

즉, 헤드튜브(2)는 상단에 조향핸들 연결체가 연결되고, 그 하단에 앞바퀴 회전 연결체가 연결되며, 시트튜브(3)는 상단에 안장 연결체가 연결되고, 하단에 체인 구동체가 연결된다.

상기 탑튜브(4) 및 다운튜브(5)는 헤드튜브(2)와 시트튜브(3)를 연결하여 지지하게 되며, 시트스테이(6) 및 체인스테이(7)는 뒷바퀴 회전 연결체와 시트튜브(3)를 연결하여 지지하게 된다.

이와 같은 프레임을 사용하는 자전거는 후륜구동방식으로 주행 됨에 따라 주행력이 저하됨을 방지하기 위하여 별도의 변속장치를 부착하여 적은 힘으로도 자전거를 용이하게 구동시키도록 하여 주행력을 향상시키고 있다.

그러나, 후륜구동방식으로는 변속장치를 부착하여도 페달에 의한 구동력의 전달만으로 추진력이 저조하였으며 빠른 추진력이나 경사로를 오를 때에는 사용자의 힘이 많이 필요한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 실용신안등록 제261351호 자전거의 앞바퀴 추진장치가 제안된 바 있다.

상기와 같은 자전거는 크랭크축의 체인기어와 뒷바퀴축의 체인기어를 체인으로 연결하여 크랭크축의 페달을 밟아 뒷바퀴를 회전시켜 추진시키게 된 기존의 자전거의 앞바퀴를 핸들의 상하작동에 의해 회전시킬 수 있도록 함으로써 추진효율을 향상시킬 수 있도록 형성하였다.

그러나 상기와 같은 앞바퀴에만 보조추진장치를 형성함으로써 균형적으로 추진을 하지 못하였으며 뒷바퀴의 회전속도와 앞바퀴의 회전속도가 일정하지 않아 뒷바퀴의 회전력이 핸들의 상하작용으로 발생하는 회전력 보다 적거나 동일하지 않으면 보조추진의 효과가 없는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 자전거의 체인기어를 통하여 구동력을 발생시키면서 앞바퀴와 뒷바퀴에 동시에 자전거프레임의 상하운동으로 인하여 보조추진력을 발생할 수 있도록 하여 자전거의 서행이나 체인기어의 구동력으로 힘겨운 경사길을 운행할 때 쉽게 올라갈 수 있는 보조추진장치를 갖는 자전거를 제공하는데 그 목적이 있다.

또 다른 목적으로는 자전거의 앞바퀴와 뒷바퀴의 치합된 기어의 비를 어긋나게 함으로써 자전거프레임의 시소운동으로 자전거의 추진력을 발생하게 할 수 있는 보조추진장치를 갖는 자전거를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 자전거프레임에 형성된 체인기어를 통하여 구동력을 발생하여 추진력을 발생하는 자전거의 자전거프레임 헤드튜브에서 회전가능하게 핸들프레임이 삽입되며 상기 핸들프레임 상단에는 핸들바가 형성되고 핸들프레임 하측으로는 양측으로 벌어지게 한쌍의 전방텐션프레임을 형성한 전방프레임부와, 상기 전방프레임부의 전방텐션프레임 단부에는 전방구동기어를 형성하고 상기 전방구동기어가 치합되도록 앞바퀴의 링 양측에 전방기어를 형성한 전방기어부와, 상기 전방기어부의 전방구동기어에 연결된 전방텐션프레임이 승하강하도록 전방텐션프레임이 전방스프링에 의해 탄력설치되고 상기 전방스프링은 앞바퀴의 회전축에 직립고정된 전방스프링실린더에 형성된 전방텐션부와, 상기 전방텐션부와 동일하게 텐션을 발생할 수 있도록 시트튜브와 연결되는 시트스테이의 단부에는 양측으로 벌어지게 한쌍의 후방텐션프레임을 형성한 후방프레임부와, 상기 후방프레임부의 후방텐션프레임 단부에는 후방구동기어를 형성하고 상기 후방구동기어가 치합되도록 뒷바퀴의 링 양측에 후방기어를 형성한 후방기어부와, 상기 후방기어부의 후방구동기어에 연결된 후방텐션프레임이 승하강하도록 후방텐션프레임이 후방스프링에 의해 탄력설치되고 상기 후방스프링은 뒷바퀴의 회전축에 직립고정된 후방스프링실린더에 형성된 후방텐션부로 구성되는 것을 특징으로 하는 보조추진장치를 갖는 자전거를 제공한다.

상기 전방기어부의 전방구동기어와 앞바퀴의 회전축과 후방기어부의 후방구동기어와 뒷바퀴의 회전축을 각각 연결하도록 연결프레임을 형성하고 상기 전방기어부의 전방구동기어와 후방기어부의 후방구동기어는 일방향베어링으로 축설되며 상기 전방기어부의 전방구동기어와 치합되는 전방기어는 완전치합되고 후방기어부의 후방구동기어와 치합되는 후방기어는 기어 이(tooth)가 어긋나게 치합되는 것을 특징으로 하는 보조추진장치를 갖는 자전거를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 고안은 자전거의 체인기어를 통하여 구동력을 발생시키면서 앞바퀴와 뒷바퀴에 동시에 자전거프레임의 상하운동으로 인하여 보조추진력을 발생할 수 있도록 하여 자전거의 서행이나 체인기어의 구동력으로 힘겨운 경사길을 운행할 때 쉽게 올라갈 수 있으며 자전거의 앞바퀴와 뒷바퀴의 치합된 기어의 비를 어긋나게 함으로써 자전거프레임의 시소운동으로 자전거의 추진력을 발생하게 할 수 있어 운행의 효율성을 높이는 효과가 있다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 고안의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 종래 자전거의 프레임을 설명한 측면도,
도 2는 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거를 나타낸 측면도,
도 3은 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거의 앞바퀴를 나타낸 정면도,
도 4는 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거의 뒷바퀴를 타나낸 배면도,
도 5는 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거의 치합상태를 나타낸 설명도,
도 6은 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거의 사용상태도이다.

본 고안과 본 고안의 동작성의 이점 및 본 고안의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 고안의 바람직한 실시예를 나타낸 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 본 고안의 구체적인 실시예를 참고하여 본 고안을 더욱 상세하게 설명한다. 하기의 실시예는 본 고안을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 고안의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

(실시예)

첨부된 도 2는 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거의 앞바퀴를 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 보조추진장치를 갖는 자전거의 뒷바퀴를 타나낸 배면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 보조추진장치를 갖는 자전거는 자전거의 부품이 장착되는 자전거프레임(1)의 전방에 형성된 전방프레임부(10)와, 상기 전방프레임부(10)에 장착되는 전방기어부(20)와, 상기 전방기어부(20)에 회전력을 발생시키는 전방텐션부(30)와, 상기 자전거프레임(1)의 후방에 형성된 후방프레임부(40)와, 상기 후방프레임부(40)에 장착되는 후방기어부(50)와, 상기 후방기어부(50)에 회전력을 발생시키는 후방텐션부(60)로 구성된다.

상기의 전방프레임부(10)는 자전거프레임(1)에 형성된 체인기어를 통하여 구동력이 발생하여 추진력을 발생하는 자전거의 자전거프레임(1) 헤드튜브(2)에서 회전가능하게 핸들프레임(11)이 삽입되며 상기 핸들프레임(11) 상단에는 핸들바(12)가 형성되고 핸들프레임(11) 하측으로는 양측으로 벌어지게 한 쌍의 전방텐션프레임(13)을 형성한다.

상기 전방프레임부(10)의 전방텐션프레임(13)에는 전방기어부(20)를 형성한다.

이러한 상기 전방기어부(20)는 전방텐션프레임(13) 단부에 전방구동기어(21)를 형성하고 상기 전방구동기어(21)가 치합되도록 앞바퀴(22)의 링 양측에 전방기어(23)를 형성한다.

상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)에 일방향베어링으로 연결된 전방텐션프레임(13)이 승하강하도록 전방텐션부(30)를 형성한다.

상기 전방텐션부(30)는 전방텐션프레임(13)이 승 하강되도록 전방스프링(31)에 의해 탄력설치되고 상기 전방스프링(31)은 앞바퀴(22)의 회전축에 직립고정된 전방스프링실린더(32)에 내장되도록 형성된다.

또한, 자전거프레임(1)의 후방에는 후방프레임부(40)를 형성한다.

이와 같은 상기 후방프레임부(40)는 전방텐션부(30)와 동일하게 텐션을 발생할 수 있도록 시트튜브(3)와 연결되는 시트스테이(6)의 단부에는 양측으로 벌어지게 한 쌍의 후방텐션프레임(41)을 형성한다.

상기와 같은 상기 후방프레임부(40)의 후방텐션프레임(41) 단부에는 후방기어부(40)를 형성한다.

이렇게 형성된 상기 후방기어부(40)는 후방텐션프레임(41)의 단부에 후방구동기어(51)를 형성하고 상기 후방구동기어(51)가 치합되도록 뒷바퀴(52)의 링 양측에 후방기어(53)를 형성한다.

이와 같은 상기 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)에는 구동력을 발생시키기 위한 후방텐션부(60)를 형성한다.

이러한 상기 후방텐션부(60)는 후방구동기어(51)에 일방향베어링으로 축 연결된 후방텐션프레임(41)이 승하강하도록 후방텐션프레임(41)이 후방스프링(61)에 의해 탄력설치되고 상기 후방스프링(61)은 뒷바퀴(52)의 회전축에 직립고정된 후방스프링실린더(62)에 형성한다.

상기와 같은 상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)와 앞바퀴(22)의 회전축과 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)와 뒷바퀴(52)의 회전축을 각각 연결하도록 연결프레임(70)을 형성한다.

한편 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)와 치합되는 전방기어(23)는 완전치합되고 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)와 치합되는 후방기어(53)는 기어 이(tooth)가 어긋나게 치합된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일반적으로 자전거를 운행할 때와 동일하게 자전거를 운행하기 위하여 크랭크축의 페달을 밟아 체인으로 체인기어를 회전시켜 뒷바퀴를 추진하게 한다.

이와 같이 일정속도 이상으로 자전거를 운행하다가 저속으로 운행하게 되는 경우나 경사로를 올라갈 때 자전거의 운행이 저속으로 운행될 때 보조추진장치를 사용하여 운행을 효율성을 높일 수 있다.

이러한 보조추진장치는 도 5에 도시된 바와 같이 자전거프레임(1)에 탑승한 사용자가 자전거프레임(1)을 전방과 후방을 교대로 상하이동시키면 자전거프레임(1)이 텐션에 의해 승하강 한다.

이와 같이 자전거프레임(1)이 승 하강하면 자전거의 앞바퀴(22)가 전방기어부(20)에 의해서 회전하게 된다.

상기와 같이 앞바퀴(22)를 회전하기 위해서는 전방텐션프레임(13)이 전방스프링(31)의 텐션을 극복하면서 하강하게 된다.

이때 전방텐션프레임(13)의 단부에 일방향 베어링으로 축설된 전방구동기어(21)가 전방텐션프레임(13)에서 회전하지 않으면서 전방텐션프레임(13)의 하강 각도만큼 시계방향으로 회전하게 되면 전방구동기어(21)에 치합되어 있는 전방기어(23)가 반시계방향으로 회전하여 앞바퀴(22)를 회전시킨다.

이와 같이 일정한 각도 만큼 앞바퀴(22)를 회전시킨 후 전방텐션프레임(13)에 가해지던 압력이 해제되면 전방스프링(31)의 탄성에 의해 전방텐션프레임(13)이 상승하게 된다.

이와 같이 전방텐션프레임(13)은 전방구동기어(21)의 회전 없이 상승만 하게 되며 이러한 반복동작에 의해 자전거의 앞바퀴(22)는 회전한다.

즉 전방텐션프레임(13)에 축설된 전방구동기어(21)는 시계방향으로는 회전을 하고 반시계방향으로는 회전을 하지 않는 일방향 베어링으로 축설된다.

한편 자전거의 뒷바퀴(52)를 회전하기 위해서는 후방텐션프레임(41)이 후방스프링(61)의 텐션을 극복하면서 하강하게 된다.

이때 후방텐션프레임(41)의 단부에 일방향 베어링으로 축설된 후방구동기어(51)가 후방텐션프레임(41)에서 회전하지 않으면서 후방텐션프레임(41)의 하강 각도만큼 반시계방향으로 회전하게 되면 후방구동기어(51)에 치합되어 있는 후방기어(53)가 시계방향으로 회전하여 뒷바퀴(52)를 회전시킨다.

이와 같이 일정한 각도 만큼 뒤바퀴(52)를 회전시킨 후 후방텐션프레임(41)에 가해지던 압력이 해제되면 후방스프링(61)의 탄성에 의해 후방텐션프레임(41)이 상승하게 된다.

이와 같이 후방텐션프레임(41)은 후방구동기어(51)의 회전 없이 상승만 하게 되며 이러한 반복동작에 의해 자전거의 뒷바퀴(52)는 회전한다.

즉 후방텐션프레임(41)에 축설된 후방구동기어(51)는 반시계방향으로는 회전을 하고 시계방향으로는 회전을 하지 않는 일방향 베어링으로 축설된다.

이러한 방법으로 자전거의 바퀴를 회전시켜서 페달을 사용하지 않아도 사용자의 몸무게로 하중을 이동시키면서 추진력을 발생할 수 있어 사용자의 다리힘만 가지고 운행을 하지 않아도 되어 추진효율을 향상시킬 수 있으며 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)와 치합되는 전방기어(23)는 완전치합시키고 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)와 치합되는 후방기어(53)는 기어

이(tooth)가 어긋나게 치합시켜 자전거프레임(1)을 시소운동으로 지그재그식으로 움직여 운행할 수 있다.

10 : 전방프레임부 20 : 전방기어부
30 : 전방텐션부 40 : 후방프레임부
50 : 후방기어부 60 : 후방텐션부

Claims

자전거프레임(1)에 형성된 체인기어를 통하여 구동력을 발생하여 추진력을 발생하는 자전거의 자전거프레임(1) 헤드튜브(2)에서 회전가능하게 핸들프레임(11)이 삽입되며 상기 핸들프레임(11) 상단에는 핸들바(12)가 형성되고 핸들프레임(11) 하측으로는 양측으로 벌어지게 한쌍의 전방텐션프레임(13)을 형성한 전방프레임부(10)와,
상기 전방프레임부(10)의 전방텐션프레임(13) 단부에는 전방구동기어(21)를 형성하고 상기 전방구동기어(21)가 치합되도록 앞바퀴(22)의 링 양측에 전방기어(23)를 형성한 전방기어부(20)와,
상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)에 연결된 전방텐션프레임(13)이 승하강하도록 전방텐션프레임(13)이 전방스프링(31)에 의해 탄력설치되고 상기 전방스프링(31)은 앞바퀴(22)의 회전축에 직립고정된 전방스프링실린더(32)에 형성된 전방텐션부(30)와,
상기 전방텐션부(30)와 동일하게 텐션을 발생할 수 있도록 시트튜브(3)와 연결되는 시트스테이(6)의 단부에는 양측으로 벌어지게 한쌍의 후방텐션프레임(41)을 형성한 후방프레임부(40)와,
상기 후방프레임부(40)의 후방텐션프레임(41) 단부에는 후방구동기어(51)를 형성하고 상기 후방구동기어(51)가 치합되도록 뒷바퀴(52)의 링 양측에 후방기어(53)를 형성한 후방기어부(50)와,
상기 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)에 연결된 후방텐션프레임(41)이 승하강하도록 후방텐션프레임(41)이 후방스프링(61)에 의해 탄력설치되고 상기 후방스프링(61)은 뒷바퀴(52)의 회전축에 직립고정된 후방스프링실린더(62)에 형성된 후방텐션부(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 보조추진장치를 갖는 자전거.
청구항 1에 있어서, 상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)와 앞바퀴(22)의 회전축과 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)와 뒷바퀴(52)의 회전축을 각각 연결하도록 연결프레임(70)을 형성한 것을 특징으로 하는 보조추진장치를 갖는 자전거.
청구항 1에 있어서, 상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)와 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)는 일방향베어링으로 축설되는 것을 특징으로 하는 보조추진장치를 갖는 자전거.
청구항 1에 있어서, 상기 전방기어부(20)의 전방구동기어(21)와 치합되는 전방기어(23)는 완전치합되고 후방기어부(50)의 후방구동기어(51)와 치합되는 후방기어(53)는 기어 이(tooth)가 어긋나게 치합되는 것을 특징으로 하는 보조추진장치를 갖는 자전거.