KR20090065486A - Auxiliary driving apparatus for bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자전거용 보조 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 자전거와 같이 답력으로 페달을 회전시켜 주행할 수 있고, 보다 큰 구동력이 필요할 경우 전동모터의 구동력을 보충하여 주행할 수 있는 자전거용 보조 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bicycle auxiliary drive device, and more specifically, a bicycle that can be driven by turning the pedal with a pedaling force as in a general bicycle, and when a larger driving force is required, the bicycle can be supplemented with the driving power of the electric motor for driving. It relates to an auxiliary drive.
일반적으로 자전거는 동력을 이용하지 않고 가속도를 살려 주행할 수 있는 탁월한 이송기구로 알려져 있다.In general, bicycles are known as excellent transport mechanisms that can drive with acceleration without using power.
자전거는 대기 오염이나 소음공해가 전혀 없어 친환경적인 교통수단이자 운동기구로서 효용성이 매우 높다.Bicycles have no air pollution or noise pollution and are very useful as eco-friendly transportation and exercise equipment.
특히, 원유가격이 상승하고 영양과다로 비만이 증가하고 있는 현대인들에게는 더없이 환영받고 있다.In particular, the rise in oil prices and overnourishment has led to an overwhelming welcome among modern people.
이러한 자전거는 비교적 이동 거리가 짧은 경우에 이동의 편리성을 가지고 있으며, 경사도가 심한 도로 등에서는 자전거 주행이 힘들어 사용을 기피하게 되 고, 장거리 주행시 피로감을 주므로 노약자나 여성들에게는 자전거 사용을 기피하게 되는 요인이 되고 있다.These bicycles have the convenience of movement when the distance is relatively short, and the use of bicycles is difficult to avoid on roads with high inclinations, and it is difficult to use the bicycles for long distances. It is a factor.
이와 같은 자전거의 편리한 이동성을 가지면서 노약자, 여성 뿐만 아니라 피로감을 줄이도록 하는 전동 자전거가 개시되어 있다.An electric bicycle is disclosed to reduce fatigue as well as the elderly and female while having such a convenient mobility of the bicycle.
예를 들면, 자전거가 오르막길이나 평지가 아닌 울퉁불퉁한 길을 갈 때에는, 탑승자는 구동모터를 작동시켜 이때의 구동력으로 바퀴를 회전시켜줌으로써, 탑승자가 힘을 들이지 않고도 자전거가 비교적 고속으로 움직일 수 있게 된다.For example, when a bike is going uphill or on a rough road, not on a flat surface, the rider can operate the drive motor to rotate the wheels with the driving force, allowing the bike to move at a relatively high speed without the need for the rider. .
현재까지 알려진 소위 전기 자전거는 전동모터의 구동력을 체인으로 자전거의 후륜의 스프로킷에 전달하고, 페달과의 중복을 피하기 위하여 일방향 클러치를 장착한 구조가 주종을 이루고 있다.The so-called electric bicycles known to date transmit the driving force of the electric motor to the sprocket of the rear wheel of the bicycle as a chain, and the main structure is equipped with a one-way clutch to avoid duplication with the pedals.
이러한 구조들은 동력전달 거리가 멀어서 구성이 산만하고 소음이 많이 발생하며 자전거 고유의 미관을 해친다는 결함을 안고 있다.These structures suffer from the drawbacks of distracting, noisy and disturbing the inherent aesthetics of the bicycle due to the long power transmission distance.
근래에는 소형이면서 고성능인 충전배터리와 모터가 개발되어 부피가 간소화 되면서 전동모터의 구동력을 후륜 타이어 측면에 접촉하여 인가시키는 구조가 소개된 바 있다. Recently, a compact and high-performance rechargeable battery and motor have been developed to simplify the volume, and a structure for applying the driving power of the electric motor to the side of the rear tire has been introduced.
그러나, 감속장치의 소음발생과 구동초기의 충격, 설치위치의 불안정, 조작의 불편함 등으로 인하여 실용화 되지 못하고 있는 실정이다. However, due to the noise generated by the reduction gear, the impact of the initial driving, the instability of the installation position, the inconvenience of operation and the like has not been put to practical use.
소음발생과 초기구동충격은 스프로킷과 체인 또는 치차의 결합으로 이루어진 감속장치에서 기인하며, 설치위치의 불안정과 외관상의 부조화는 최적의 구조를 추구하는데 있어서 아이디어의 부족에 그 원인이 있다. Noise generation and initial driving shock are due to the reduction gear consisting of sprocket and chain or gear combination, and the instability of the installation location and appearance disharmony are caused by the lack of ideas in pursuing the optimum structure.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 최적의 설치위치와 정합성이 높은 구조, 자전거의 재원의 차이를 극복할 수 있는 가변적인 구조, 소음발생과 초기의 구동충격을 완화할 수 있는 감속구조를 구비하면서, 특히 모터와 감속장치의 일체식 회전 타입과 연계하여 스프링과 락장치를 이용한 오토 구동 및 해제 시스템을 포함하는 새로운 형태의 보조 구동수단을 구현함으로써, 자전거의 주행 안정성 확보는 물론 경사로 등 주행 여건이 열악한 조건에서도 자전거 주행을 원활하게 하는 한편, 소음 감소 및 초기 구동충격 저감 뿐만 아니라 뛰어난 탑승감을 유지할 수 있으며, 전동 자전거의 성능 향상과 더불어 전동 자전거 이용과 관련한 취급성 및 조작성을 향상시킬 수 있는 자전거용 보조 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been devised in view of the above points, the optimum installation position and the structure of high conformity, the variable structure that can overcome the difference in the resources of the bicycle, noise generation and initial driving shock can be alleviated. The driving stability of the bicycle can be secured by implementing a new type of auxiliary driving means including an auto driving and releasing system using a spring and a lock device, in particular in connection with the integrated rotation type of the motor and the reduction gear. Of course, it can smoothly drive the bicycle even in the poor driving conditions such as ramps, while maintaining excellent riding comfort as well as reducing noise and reducing initial driving shocks. The aim is to provide an auxiliary drive for the bike that can be improved. .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 자전거용 보조 구동장치는 자전거의 시트 튜브에 고정되며 모터 몸체를 끼울 수 있는 양편의 모터 지지부를 가지는 마운트, 상기 마운트의 모터 지지부에 삽입되어 모터 몸체 양단부에 결합되는 링에 의해 빠지지 않으면서 회전가능하게 설치되는 구동 모터, 한쪽이 구동 모터에 있는 링에 고정되어 함께 회전가능하고 풀리 및 벨트 전동을 이용하여 모터측 동력을 감속시킨 후에 구동 롤러측에 전달하는 감속장치, 일방향 베어링을 가지 면서 감속장치의 다른 한쪽에 회전가능한 구조로 설치되고 후륜 타이어와 접촉하여 타이어를 구동시켜주는 구동 롤러, 상기 마운트에 한쪽이 고정되는 동시에 다른 한쪽은 구동 모터에 있는 링에 고정되어 구동 롤러를 항상 후륜 타이어측에 접촉시켜주는 스프링, 구동시 구동 모터 및 감속장치를 포함하는 구동 롤러 전체를 일정각도 이상 상방 젖힘을 구속하는 락장치 등을 포함하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the auxiliary drive device for a bicycle provided by the present invention is fixed to a seat tube of a bicycle and has a motor support part of both sides to which the motor body can be fitted, and is inserted into the motor support part of the mount to both ends of the motor body. Drive motor is rotatably installed without being pulled out by the coupled ring, one side is fixed to the ring in the drive motor is rotatable together, and transmits to the drive roller side after decelerating motor side power by using pulley and belt transmission Reduction gear, a driving roller installed in the other side of the reduction gear with one-way bearing and rotatable, and driving the tire in contact with the rear wheel tire, one side is fixed to the mount and the other is in the ring of the drive motor A spring fixed so that the driving roller always contacts the rear tires, The entire driving roller including the driving motor and the speed reduction device during driving is characterized in that it comprises a lock device for restraining upward wetting over a certain angle.
여기서, 상기 락장치는 마운트측에 형성되는 걸림돌기와 감속장치의 몸체부 일면에 돌출 형성되는 걸림핀으로 구성하여, 감속장치의 상방 회전시 그 걸림핀이 스톱퍼에 걸려지면서 감속장치의 상방 젖힘이 일정각도 이상 제한될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Here, the locking device is composed of a locking projection formed on the mounting side and the locking pin protruding on one surface of the body portion of the reduction device, when the locking pin is caught by the stopper during upward rotation of the reduction device, the upward fold of the reduction device is constant. It is desirable to be able to be limited beyond the angle.
그리고, 상기 보조 구동장치는 자전거의 시트 튜브에 고정되어 있는 마운트의 설치 방향과 마운트 간의 조립 방향을 조정하여 구동 롤러가 후륜 타이어의 전면이 아니라 측면에 접하도록 구조를 변경할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. The auxiliary drive device preferably adjusts the installation direction of the mount fixed to the seat tube of the bicycle and the assembly direction between the mounts so that the structure can be changed so that the driving roller contacts the side surface instead of the front surface of the rear tire.
본 발명에서 제공하는 자전거용 보조 구동장치는 다음과 같은 장점이 있다. Bicycle auxiliary drive device provided in the present invention has the following advantages.
첫째, 기본적으로 모터의 동력을 이용함으로써 언덕길 등의 주행 여건이 불리한 여건에서도 전동 자전거를 용이하게 주행시킬 수 있으며, 노약자, 여성, 어린이 등 신체 조건이 불리한 사용자도 전동 자전거를 편리하게 이용할 수 있다. First, by using the power of the motor basically can easily drive the electric bicycle even in adverse conditions of driving conditions such as hills, the elderly, women, children, such as the physical condition disadvantaged users can conveniently use the electric bicycle.
둘째, 동력전달 및 변속이 타이밍벨트로 이루어지므로 소음발생이 극히 적고 초기의 구동충격이 최소화 될 수 있으며, 이에 따라 모터에 무리가 가지 않고 탑승감이 뛰어나다.Second, since power transmission and shifting are made of timing belts, noise is extremely low and initial driving shocks can be minimized. Accordingly, the motor is not overwhelmed and ride comfort is excellent.
셋째, 기존 자전거의 시트튜브에 손쉽게 장착할 수 있고 구조가 간단하면서도 부피가 작아 외관상 거의 부담을 주지 않는다. Third, it can be easily installed on the seat tube of the existing bicycle, and the structure is simple, but the volume is small, so almost no burden on the appearance.
넷째, 모터와 감속장치의 일체식 회전 타입을 적용하면서 스프링 및 락장치를 이용하여 자동으로 구동 및 해제시킬 수 있으므로, 조작이 편리하고 취급이 간편하다. Fourth, while applying the integrated rotation type of the motor and the reduction gear can be automatically driven and released by using the spring and the lock device, the operation is convenient and easy to handle.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 사시도이다. 1 and 2 are perspective views showing an auxiliary drive device for a bicycle according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 보조 구동장치는 모터의 구동력을 이용하여 자전거의 후륜 타이어를 강제로 돌려주는 수단으로서, 사용자는 필요에 따라 보조 구동장치를 적절히 작동시켜가면서 자전거를 보다 편안하게 탈 수 있으며, 특히 언덕길 등과 같이 주행 여건이 어려운 곳에서 유용하게 사용할 수 있다. As shown in Fig. 1 and 2, the auxiliary drive is a means for forcibly turning the rear tire of the bicycle by using the driving force of the motor, the user can see the bicycle while operating the auxiliary drive properly as necessary You can ride comfortably, especially in difficult places, such as hills.
이를 위하여, 상기 보조 구동장치는 지지수단인 마운트(11a),(11b)와, 구동수단인 구동 모터(13)와, 감속수단인 감속장치(14)와, 실질적으로 후륜 타이어를 돌려주는 구동 롤러(16) 등을 포함한다. To this end, the auxiliary drive device includes mounts (11a) and (11b) as support means, a drive motor (13) as drive means, a speed reducer (14) as deceleration means, and a drive roller that substantially rotates the rear tires. (16) and the like.
상기 마운트(11a),(11b)는 양단 플랜지 부분을 갖는 반원형의 몸체로 이루어 진 2개로 구성되며, 반원형의 몸체를 이용하여 자전거의 시트 튜브(100)를 양쪽에서 감싸는 형태로 체결 설치된다. The mounts (11a), (11b) is composed of two consisting of a semi-circular body having a flange portion at both ends, is installed by fastening in a form surrounding the seat tube 100 of the bicycle on both sides using a semi-circular body.
즉, 2개의 마운트(11a),(11b)가 시트 튜브(100)를 가운데 두고 체결되는 구조로 설치된다. That is, the two
특히, 상기 2개의 마운트(11a),(11b) 중에서 1개의 마운트(11b)에는 원형의 홀을 갖는 2개의 모터 지지부(10)가 체결 조립되는 형태로 마련된다. Particularly, one of the two
이때의 모터 지지부(10)는 구동 모터(13)를 잡아주는 부분으로서, 마운트(11b)의 양편에 나란하게 위치되고, 이렇게 위치되는 각 모터 지지부(10)의 홀 중심축은 일직선의 동일축선을 이루게 된다. At this time, the
그리고, 상기 마운트(11a),(11b)의 경우, 시트 튜브(100)측 설치 방향 및 서로 간의 조립 방향을 조정하면 타이어 전면 구동 뿐만 아니라 측면 구동도 가능하게 되며, 이에 대해서는 후술하기로 한다. In addition, in the case of the
상기 구동 모터(13)는 구동력을 제공하는 수단으로서, 자전거의 핸들에 부착되어 있는 스위치 등 조작수단(미도시) 및 배터리 등 전원수단(미도시)과 전기적으로 연결되며, 사용자의 조작에 의해 ON/OFF 구동된다. The driving
여기서, 스위치 조작에 의해 모터 구동을 ON/OFF 시키는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. Here, the method of turning on / off the motor drive by the switch operation, etc. can be adopted without particular limitation as long as it is a method commonly known in the art.
한편, 본 발명의 실시예에서는 비록 도시하지는 않았지만 자전거 핸들에 설치되는 속도제어기, 충전식 배터리, 변속 회로함 등을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 속도제어기는 변속 회로함에 입력된 변속회로에 지시하며 탑승자가 손으로 간단히 조작할 수 있고, 그 주요한 기능은 구동 모터를 작동시킬 때 동력이 갑자기 인가되지 않도록 지체시간(delay time)을 주거나, 서진(slow start)하게 하는 기능이다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, although not shown may include a speed controller, a rechargeable battery, a shift circuit box, etc. installed in the handlebars, wherein the speed controller instructs the shift circuit input to the shift circuit box and the occupant It can be easily operated by hand, and its main function is to give delay time or slow start so that power is not suddenly applied when operating the drive motor.
특히, 상기 구동 모터(13)는 모터 몸체의 자체 축선을 중심으로하여 회전될 수 있는 구조로 설치된다. In particular, the
이를 위하여, 상기 구동 모터(13)는 마운트(11b)에 있는 양쪽 모터 지지부(10)의 홀을 그대로 수평 관통하는 형태로 끼워진 후, 모터 몸체의 양단부에 체결 결합되는 2개의 링(12a),(12b)에 의해 빠지지 않도록 고정되는 구조로 설치된다. To this end, the
즉, 상기 링(12a),(12b)이 양쪽 모터 지지부(10)의 바깥쪽 면에 걸려지게 되므로서, 구동 몸체(13)는 축선방향으로 빠지지 않게 지지될 수 있다. That is, the
이에 따라, 상기 구동 모터(13)는 모터 지지부(10)에 의해 양단 지지되면서 모터 몸체의 자체 축선을 중심으로 자유롭게 회전가능한 상태가 되고, 이러한 회전구조에 기인하여 구동 롤러(16)가 자동으로 후륜 타이어(110)측에 항상 접촉되는 상태를 유지할 수 있게 되고, 또 자동으로 후륜 타이어(110)측에 압착되면서 구동력을 전달할 수 있는 상태를 유지할 수 있게 된다. Accordingly, the
상기 구동 모터(13)의 회전시 모터 지지부(10)의 내주면측과 모터 몸체의 표면측 간의 스크래치 등의 손상이 일어날 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 모터 지지부(10)와 구동 모터(13)의 모터 몸체 사이에는 폴리머 수지 등으로 이루어진 수 지 베어링(21)이 개재된다. When the
이때의 수지 베어링(21)은 구동 모터(13)의 원활한 회전을 확보해주는 동시에 훼손을 효과적으로 막아주는 역할을 수행하게 되고, 안정적인 조립상태를 유지하기 위하여 "ㄴ"자 형상의 단면을 갖도록 하는 것이 바람직하다. At this time, the resin bearing 21 serves to ensure smooth rotation of the
상기 감속장치(14)는 구동 모터(13)의 구동력을 적절히 감속시킨 후에 구동 롤러(16)측에 전달하는 역할을 하는 부분이다. The
이러한 감속장치(14) 또한 구동 모터(13)측에 일체식으로 결합되면서 구도 모터(13)의 회전시 함께 회전되는 구조로 설치된다. The
이를 위하여, 상기 감속장치(14)의 몸체부(14b)는 길다란 막대 모양으로 이루어진 2개의 플레이트가 서로 일정간격을 유지하면서 나란하게 결합되는 형태로 이루어지고, 상기 몸체부(14b)의 내측 양단쪽으로 각각 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d)가 배치되며, 이때의 구동 풀리(14c)는 구동 모터(13)의 축에 결합되어 모더 구동력을 직접 전달받는 동시에 종동 풀리(14d)는 몸체부(14b)의 한쪽 단부를 관통하여 그 내측까지 연장 위치되는 구동 롤러(16)의 구동축(22)에 결합되어 구동 롤러(16)측에 구동력을 최종 출력하게 된다. To this end, the
그리고, 양쪽의 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d)는 타이밍 벨트 등으로 이루어진 벨트(14e)에 의해 서로 연결되어, 풀리 간의 전동이 이루어질 수 있게 된다. Then, both the driving
여기서, 상기 감속장치(14)의 몸체부(14b)를 이루는 2개의 플레이트는 양 플레이트 간을 관통하면서 체결되는 다수 개의 서포터(14a)에 의해 정해진 간격을 유 지할 수 있게 되고, 특히 구동 롤러(16)의 구동축(22)이 속해 있는 플레이트 한쪽 단부에는 2개 정도의 서포터(14a)가 근접되면서 집중 배치되어 있어서 몸체부(14b)는 고속으로 회전하는 구동 롤러(16)의 진동이나 충격 등에도 견고한 조립강성을 유지할 수 있게 된다. Here, the two plates constituting the
감속기능을 위하여 상기 종동 풀리(14c)는 구동 풀리(14c)에 비해 상대적으로 큰 직경으로 이루어져 있고, 이에 따라 구동 모터(13)에서 출력되는 구동력, 즉 회전수가 소정의 감속비에 의해 감속된 후, 최종 구동 롤러(16)측으로 전달될 수 있다. For the deceleration function, the driven
이와 같은 감속장치(14)는 몸체부(14b)의 한쪽 단부를 이용하여 구동 모터(13)에 있는 링(12b)에 서포터(14a)의 체결구조를 통해 일체식으로 고정되고, 이에 따라 구동 모터(13)의 회전시 함께 회전될 수 있게 된다. Such a
상기 감속장치(14)에서는 회로에 입력된 정보에 의하여 속도제어기의 조작에 따라 속도가 제어되는데, 구동 풀리(14c)와 종동 풀리(14d), 그리고 타이밍 벨트(14e)로 이어지는 감속 및 전동 구조가 마련되고, 종동 풀리(14d)는 구동 풀리(14c) 보다 직경이 커서 감속기능을 갖게 되며, 타이밍 벨트(14e)의 경우 신축성이 있어서 동력의 전달충격을 완화시켜줌과 아울러, 서로 떨어져 있는 풀리 간을 이어줌에 따라 풀리들이 서로 맞물려서 동력이 전달될 때 발생하는 심각한 소음을 줄여주게 된다. In the
상기 구동 롤러(16)는 후륜 타이어(110)와 직접 접하면서 모터측 구동력으로 타이어를 직접 돌려주는 부분이다. The driving
이러한 구동 롤러(16)는 감속장치(14)의 몸체부(14b)에 회전가능한 구조로 설치되어 있는 구동축(22)에 일체 결합되는 형태로 설치된다. The
이에 따라, 감속장치(14)의 종동 풀리(14d)와 함께 회전하는 구동축(22)의 회전시 구동 롤러(16) 또한 함께 회전하면서 후륜 타이어(110)를 돌려줄 수 있게 된다. Accordingly, the driving
그리고, 상기 구동 롤러(16)와 구동축(22)과의 사이에는 원웨이 클러치 등과 같은 일방향 베어링(15)이 개재되어 있으며, 이에 따라 미구동시 타이어측과 항상 접촉해 있는 구동 롤러(16)의 자유로운 회전이 보장될 수 있다. In addition, a one-
여기서, 원웨이 클러치의 설치방식은 당해 기술분야에서 통상적으로 사용하는 방식이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. Here, the installation method of the one-way clutch may be adopted without particular limitation as long as it is a method commonly used in the art.
특히, 상기 구동 롤러(16)의 타이어 접촉 단면은 점접촉이 가능한 평면으로 이루어져 있으며, 타이어측과의 점접촉 형태로 인해 접촉부하를 최소화하면서 구동력을 보다 효율적으로 전달할 수 있게 된다. In particular, the tire contact cross section of the
예를 들면, 롤러 접촉 단면이 타이어 표면을 감싸는 곡면 형태로 되어 있는 경우, 롤러의 단면 폭 중심쪽 회전속도와 단면 폭 외곽쪽 회전속도 간의 차이로 인해 오히려 부하를 받게 되는데, 본 발명에서는 롤러의 타이어 접촉 단면을 평면으로 만들어 줌으로써, 부하 발생 배제에 따른 효율적인 구동체계를 확보할 수 있게 된다. For example, when the roller contact cross section is in the form of a curved surface surrounding the tire surface, the roller is subjected to a load due to the difference between the center rotational speed of the cross section width and the outer rotation speed of the cross section width. By making the contact cross section flat, it is possible to secure an efficient driving system according to the elimination of load generation.
상기 구동 롤러(16)와 후륜 타이어(110) 간의 상시 접촉상태를 유지시켜주는 수단으로 스프링(17)이 제공된다. A
상기 스프링(17)은 한쪽이 마운트(11b)에 고정되고, 다른 한쪽은 구동 모터(13)에 있는 링(12a)의 외주면을 감싸면서 일정길이 연장된 후에 그 일측에 고정되는 형태로 설치된다. One end of the
이에 따라, 스프링(17)은 항상 링(12a)을 한쪽 방향으로 당겨주는 상태가 되고, 결국 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 또한 상방향으로 회전되려는 힘을 받게 되므로, 구동 롤러(16)는 타이어측과 항상 접촉되어 있는 상태를 유지할 수 있다. Accordingly, the
이것은 종전과 같이 사용자의 조작에 의해 와이어 등을 당기거나 하면서 롤러를 타이어측에 붙혔다 떨어뜨렸다 하는 조작의 불편함을 배제할 수 있음을 의미한다. This means that the inconvenience of the operation such as attaching and dropping the roller to the tire side while pulling a wire or the like by the user's operation as in the past can be eliminated.
상기 구동 롤러(16)로 후륜 타이어(110)를 구동시키기 위하여 구동 롤러(16)를 고속으로 회전시키면, 이때의 회전력에 의해 구동 롤러(16)는 타이어측에 압착되면서 윗쪽으로 딸려서 올라가게 되는데, 구동 롤러(16)가 타이어측과의 적절한 압착관계를 유지하면서 구동력을 가하기 위해서는 구동 롤러(16)의 위치를 적당한 선에서 제어할 필요가 있다. When the driving
이를 위하여, 구동시 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체가 회전에 의해 일정각도 이상 상방으로 젖혀지는 것을 막아주는 수단, 즉 구동 롤러(16)의 적절한 위치를 유지시켜주는 수단으로 락장치(18)가 제공된다. To this end, a means for preventing the driving
상기 락장치(18)는 서로 맞걸리는 기능을 하는 스톱퍼(19)와 걸림핀(20)으로 구성되는데, 상기 스톱퍼(19)는 마운트(11b)에 있는 모터 지지부(10)의 외주면 일 측에서 돌출되는 형태로 형성되고, 상기 걸림핀(20)은 감속장치(14)의 몸체부(14b)를 이루는 한쪽 플레이트의 표면에서 스톱퍼(19)가 있는 쪽으로 연장되는 형태로 설치된다. The
여기서, 상기 걸림핀(20)은 별도로 설치하는 것보다 플레이트 간의 간격을 유지하기 위해 설치되는 다수의 서포터(14a) 중에서 어느 1개를 선택하고, 이것을 좀더 길게 연장시키는 형태로 마련하는 것이 바람직하다. Here, the locking
이에 따라, 구동 롤러(16)를 이용한 구동시 구동 롤러(16)의 회전과 동시에 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체가 상방향으로 회전되면서 딸려서 올라갈 때, 상기 걸림핀(20)이 스톱퍼(19)에 걸려지게 되므로, 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체는 상방 젖힘이 일정각도 이상으로, 예를 들면 수평선상보다 약간 아래쪽 이내로 제한될 수 있고, 결국 구동 롤러(16)는 적정한 위치에서 자리를 잡은 상태에서 타이어를 돌려줄 수 있게 되는 것이다. Accordingly, when the driving
한편, 본 발명에서는 구동 롤러(16)로 후륜 타이어(110)의 전면과 접하면서 구동시키는 전면 구동방식 이외에 측면과도 접하는 측면 구동방식을 제공한다. On the other hand, the present invention provides a side driving method in contact with the side in addition to the front driving method for driving while contacting the front surface of the rear tire 110 with the drive roller (16).
이를 위하여, 상기 자전거의 시트 튜브(100)에 고정되어 있는 마운트(11a),(11b)의 설치 방향을 조정하고, 또 마운트(11a),(11b) 서로 간의 조립 방향을 조정함으로써, 구동 롤러(16)를 후륜 타이어(110)의 측면에 접하도록 구조를 변경할 수 있다. To this end, by adjusting the mounting directions of the
예를 들면, 시트 튜브(100)상에서 타이어 전면 쪽을 향해 있던 마운트(11a),(11b) 전체를 옆으로 90°회전시킨 다음, 하나의 마운트(11a)는 그대로 두 고 모터 지지부(10)가 속해 있는 마운트(11b)를 180°회전시켜 조립하면, 구동 롤러(16)의 접촉 구름면 위치를 후륜 타이어(110)의 측면쪽으로 위치시킬 수 있고, 결국 타이어 전면 구동 뿐만 아니라 측면 구동도 가능하게 된다. For example, on the seat tube 100, the whole mounts 11a and 11b which were turned toward the front side of the tire were rotated 90 ° sideways, and then the
따라서, 이와 같이 구성되는 보조 구동장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다. Therefore, looking at the state of use of the auxiliary drive device is configured as follows.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치의 미작동/작동 상태를 나타내는 측면도이다. 3 and 4 are side views showing a non-operational / operating state of the auxiliary drive device for a bicycle according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 여기서는 보조 구동장치의 미작동 상태, 즉 일반 자전거와 같이 답력으로 페달을 회전시켜 주행하는 상태를 보여준다. As shown in FIG. 3, the non-operating state of the auxiliary driving device, that is, the state in which the pedal is rotated by the pedaling force as in a normal bicycle is shown.
이때, 구동 롤러(16)는 스프링(17)의 힘에 의해 후륜 타이어(110)의 전면에 접촉한 상태에서 타이어와 함께 자유롭게 회전되며, 이렇게 회전되는 구동 롤러(16)는 한쪽 방향으로만 힘을 전달하도록 되어 있는 일방향 베어링에 의해 타이어 회전에는 전혀 영향을 끼치지 않게 된다. At this time, the driving
도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 보조 구동장치의 작동 상태, 즉 구동 모터(13)의 구동력으로 후륜 타이어(110)를 구동시켜 주행하는 상태를 보여준다. As shown in FIG. 4, an operation state of the auxiliary driving device, that is, a state in which the rear tire 110 is driven by driving force of the driving
즉, 언덕길 주행 등의 상황에서 자전거 탑승자가 핸들측 스위치 조작으로 구동 모터(13)에 전원을 인가하면, 구동 모터(13)의 작동과 함께 구동력은 구동 풀리(14c)→벨트(14e)→종동 풀리(14d)→구동축(22) 및 구동 롤러(16)로 이어지면서 구동 롤러(16)가 회전을 시작하게 되고, 이와 동시에 구동 롤러(16)는 윗쪽으로 당겨지면서 타이어측에 더욱 밀착된 상태로 타이어를 돌려줄 수 있게 된다. That is, when a bicycle occupant applies power to the
이때, 윗쪽으로 회전되면서 젖혀지는 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체는 락장치(18)에 의해 적정한 선에서 젖힘이 제한되고, 이렇게 구동 모터(13), 감속장치(14) 및 구동 롤러(16) 전체가 안정적으로 고정된 상태에 구동 롤러(16)에 의한 타이어 구동이 지속적으로 이루어지게 된다. At this time, the driving
따라서, 언덕길 등의 주행 여건이 불리한 여건에서도 일반인은 물론, 노약자, 여성, 어린이 등 신체 조건이 불리한 사용자도 편리하게 주행을 할 수 있게 된다. Therefore, even in adverse conditions of driving conditions such as hills, not only the general public, but also the elderly, the elderly, women, children, such as disadvantaged physical conditions can be convenient to drive.
평지 등 보조 구동장치의 사용이 불필요한 상황에서 사용자가 별도의 스위치를 조작하여 구동 모터(13)의 전원을 차단하면, 이와 동시에 구동 롤러(16)의 강제 회전 역시 중단되고, 윗쪽으로 젖혀 올라가 있던 구동 롤러(16)는 타이어의 아래로 미는 힘에 의해 하방으로 이동하여 초기의 위치로 복귀되며, 도 3과 같은 상태에서 자유롭게 회전된다. If the user cuts off the power of the
이상과 같이, 본 발명 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The technical idea of this invention and the following by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing an auxiliary driving device for a bicycle according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치를 나타내는 결합 사시도Figure 2 is a perspective view showing a secondary drive device for bicycles according to an embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치의 미작동 상태를 나타내는 측면도Figure 3 is a side view showing a non-operational state of the auxiliary drive device for a bicycle according to an embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 보조 구동장치의 작동 상태를 나타내는 측면도Figure 4 is a side view showing the operating state of the auxiliary drive device for a bicycle according to an embodiment of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 모터 지지부 11a,11b : 마운트10:
12a,12b : 링 13 : 구동 모터12a, 12b: ring 13: drive motor
14 : 감속장치 14a : 서포터14:
14b : 몸체부 14c : 구동 풀리14b:
14d : 종동 풀리 14e : 벨트14d: driven
15 : 일방향 베어링 16 : 구동 롤러15 one-
17 : 스프링 18 : 락장치17: spring 18: lock device
19 : 스톱퍼 20 : 걸림핀19: stopper 20: locking pin
21 : 수지 베어링 22 : 구동축21: resin bearing 22: drive shaft
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