KR20100020407A - 자전거용 이중구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페달을 밟아서 구동하는 자전거를 구성함에 있어서, 당기거나 또는 회동 가능하게 핸들에 설치한 손잡이와 연결되어 있는 와이어를 당김으로 해서 페달 가압력과 무관하게 구동축을 구동시킬 수 있는 간단한 구성으로 이루어진 자전거용 보조동력장치를 제공코자 한 것이다.

즉, 본 발명은 바톰 브래킷(bottom bracket)(7)에 구동축(8)을 결합하고, 구동축(8)에는 후륜축(10)에 설치된 스프로킷(11)과 체인(12)으로 연결되는 스프로킷(13)과 함께 페달(15)이 결합된 2개의 크랭크 암(14)을 설치하며, 핸들축(4) 쪽에서 와이어(28)를 당길 때 구동축(8)으로 동력이 전달되도록 한 자전거용 보조동력장치(A)를 구성함에 있어서;

상기 보조동력장치(A)는 바톰 브래킷(7)에 베어링(22)으로 지지되게 설치한 구동축관(23)의 내측으로 베어링(9)과 일방향 베어링(24)으로 지지되게 상기 구동축(8)을 결합하며; 상기 바톰 브래킷(7) 외부로 노출된 구동축관(23)의 일단에 일방향 베어링(26)에 의해 결합되며 핸들축(4) 쪽과 연결된 와이어(28)의 일단이 고정된 구동링(25)을 설치하고, 구동축관(23)의 타단에는 스프로킷(13)을 설치하되; 상기 구동링(25)의 측면에 스프링홈(25a)을 형성하여 구동링(25)과 프레임(2)에 고정된 걸림쇠(2a)에 양단이 고정되는 토션스프링(27)을 내장 설치한 것으로서, 장시간 자전거(1)를 운전하여 다리가 피로할 때 핸들축(4)에 결합되어 있는 손잡이(20,20')를 작동하여 보조동력장치(A)로 동력을 제공할 수 있으므로 다리의 피로 를 감해줄 수 있고, 자전거를 타면서 팔운동까지 할 수 있는 것이며, 팔과 다리를 동시에 사용할 경우 빠른 속도의 주행이 가능하고, 다리가 좀 불편한 사람도 정지 상태에서 균형만 잡을 수 있으면 핸들축(4)에 설치되어 있는 손잡이(20,20')를 조작하는 동작으로 자전거를 탈 수 있는 것이다.

자전거, 보조동력장치, 바톰 브래킷(bottom bracket), 손잡이, 일방향 베어링, 구동링

Description

자전거용 보조동력장치{Auxiliary power device for bicycles}

본 발명은 페달을 밟아서 구동하는 자전거를 구성함에 있어서, 당기거나 또는 회동 가능하게 핸들축에 설치한 손잡이와 연결되어 있는 와이어를 당김으로 해서 페달 가압력과 무관하게 구동축을 구동시킬 수 있는 간단한 구성으로 이루어진 자전거용 보조동력장치를 제공코자 한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 자전거는 프레임의 전방에 서스펜션(suspension)과 핸들축을 설치하여 전륜과 핸들축을 결합하고, 프레임의 후방에 후륜을 결합하며, 프레임의 중간 하단의 바톰 브래킷(bottom bracket)에 구동축을 결합하고, 이 구동축에는 후륜축에 설치된 스프로킷과 체인으로 연결되는 스프로킷과 함께 서로 대칭되는 2개의 크랭크 암을 설치하며, 크랭크 암에는 각각 페달을 결합하여 페달을 발로 밟을 때 자전거의 후륜에 동력이 전달되어 전진할 수 있게 구성되어 있다.

근자에는 자전거의 동력 전달을 효율적으로 제공하기 위한 방법으로 구동축과 후륜축에 설치되는 스프로킷을 다단으로 구성하고, 체인을 핸들축에 구비된 변속레버와 연결 구성된 앞/뒤 드레일러(derailleur)에 의해 이동되게 구성하여 자전 거의 속력을 증감할 수 있게 하고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 자전거의 경우 전진하기 위해서는 계속 페달을 밟는 동작이 선행되어야 하는 것으로 장거리를 주행할 경우 다리근육이 피로하게 되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 수단으로 대한민국공개특허2006-0127588호(2006.12.13. 공개; 팔 다리의 힘으로 가는 자전거)가 출원된바 있다.

상기한 자전거 구성은 핸들을 시소와 같이 구동되게 하고, 이 핸들과 연동되는 크랭크를 설치하여 프레임 내측으로 설치된 회전축과 플렉시블 조인트(유니버설 조인트)로 연결하고 회전축과 바톰 브래킷에 설치된 구동축에 각각 베벨기어를 설치하여 핸들을 시소운동 할 때 구동축이 회전될 수 있게 한 구성이다.

또한 대한민국공개특허2006-0104132호(2006.10.09. 공개; 자전거 동력전달장치)가 출원된바 있다.

이는 자전거의 선단프레임에 일반 자전거의 손잡이보다 길게 구성된 손잡이부와; 자전거 하단프레임의 하단에 큰 스프로켓과 페달과 그리고 다수개의 비 역전크러치 및 베어링 및 기어부를 구성한 동력전달장치부와: 자전거 프레임의 중단프레임에 축을 구성하고 동력전달장치부와 연설된 케이블선을 연설하여 상.하 작동하는 안장부와: 자전거의 후륜프레임에 축착된 지지대를 사용자가 등으로 밀어 유동되는 등받이부를 구성한 것이다.

또한 자전거 프레임의 하단에 축설된 구동축에 양측에는 페달크랭크와 큰 스프로켓을 연설하여 구성한 기어부와, 상기 기어부와 치합되는 기어부와, 그리고 순 차적으로 자전거프레임과 고정 연설된 베어링과 비 역전크러치와 그리고 다시 하단프레임과 연설 고정된 베어링과 비 역전크러치를 축착하고 상단에는 로울러를 설치한 동력전달장치부를 구성한 것이다.

또한 자전거의 선단프레임에 설치된 손잡이부를 교호로 작동시켜 동력을 발생할 수 있게 하거나, 구동축에 축설된 페달크랭크를 역방향으로 교호로 회전시켜 동력을 발생할 수 있게 하거나, 자전거의 후륜프레임에 축착된 지지대에 구성된 등받이부를 사용자가 등으로 밀어 동력을 발생할 수 있게 구성하며, 구동축에 축착되어 치합된 기어부와 기어부를 묻힘키이에 의해 분리 및 결합될 수 있게 한 것이다.

상기한 대한민국공개특허2006-0104132호의 자전거 동력전달장치는 명세서 상세한 설명 및 도면을 참고하여 볼 때 동력전달장치부의 구동이 이루어질 때 자전거의 양측 페달이 결합되어 있는 크랭크 암이 함께 구동되므로 주행 중 다리를 휴식하는 효과를 기대하기가 어려웠으며, 구성이 매우 복잡하여 제작도 어려웠다.

이에 본 발명자는 상기한 종래 문제점을 일소코자 본 발명을 연구 개발한 것으로서, 당기거나 또는 회동 가능하게 핸들축에 설치한 손잡이와 연결되어 있는 와이어를 당김으로 해서 페달 가압력과 무관하게 구동축을 구동시킬 수 있는 간단한 구성으로 이루어진 자전거용 보조동력장치를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

상기 기술적 과제 해결 수단으로 구동축을 바톰 브래킷에 결합된 베어링에 지지되는 구동축관 내부에 일방향으로 동력을 전달할 수 있게 구성하고, 구동축관의 외부에는 당기거나 또는 회동 가능하게 핸들축에 설치한 손잡이와 와이어로 연결되고, 복원수단인 토션스프링에 의해 원위치로 복원되는 구동수단을 일방향으로 동력을 전달할 수 있는 구성으로 설치하여 페달의 가압 혹은 구동수단의 작동에 의해 얻어진 구동력으로 동력을 제공할 수 있게 구성하고, 스프로킷은 래칫 장치에 의해 동력 전달방향을 선택할 수 있게 구성하여 자전거의 후진이 가능하게 한 것이다.

본 발명의 자전거용 보조동력장치를 자전거에 적용할 경우, 장시간 자전거를 운전하여 다리가 피로할 때 핸들축에 결합되어 있는 손잡이를 작동하여 구동수단으로 동력을 제공할 수 있게 되므로 다리의 피로를 감해줄 수 있고, 자전거를 타면서 팔운동까지 할 수 있는 것이며, 팔과 다리를 동시에 사용할 경우 빠른 속도의 주행이 가능하다.

그리고 본 발명은 다리가 좀 불편한 사람도 정지 상태에서 균형만 잡을 수 있으면 핸들축에 설치되어 있는 손잡이를 조작하는 동작으로 자전거를 탈 수 있으며, 삼륜 및 사륜 자전거 등에도 적용할 수 있는 등 매우 유용한 발명이다.

본 발명은 바톰 브래킷(bottom bracket)에 구동축을 결합하고, 구동축에는 후륜축에 설치된 스프로킷과 체인으로 연결되는 스프로킷과 함께 페달이 결합된 2개의 크랭크 암을 설치하며, 핸들축 쪽에서 와이어를 당길 때 구동축으로 동력이 전달되도록 한 자전거용 보조동력장치를 구성함에 있어서;

상기 보조동력장치는 바톰 브래킷에 베어링으로 지지되게 설치한 구동축관의 내측으로 베어링과 일방향 베어링으로 지지되게 상기 구동축을 결합하며; 상기 바톰 브래킷 외부로 노출된 구동축관의 일단에 일방향 베어링에 의해 결합되며 핸들축 쪽과 연결된 와이어의 일단이 고정된 구동링을 1개 또는 2개 설치하고, 구동축관의 타단에는 스프로킷을 설치하되; 상기 구동링의 측면에 스프링홈을 형성하여 구동링과 프레임에 고정된 걸림쇠에 양단이 고정되는 토션스프링을 내장 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 구동축관과 스프로킷의 결합은 구동축관의 타단에 나사부를 형성하여 연장관을 나사 결합하고, 연장관의 외부에는 래칫을 설치하여 구동방향을 전환할 수 있게 구성하되; 상기 래칫은 연장관의 외부에 형성된 기어와, 기어의 양측면과 접하도록 결합한 플레이트와, 플레이트에 핀으로 결합되며 기어 쪽으로 2개의 스토퍼가 형성되고 바깥쪽에는 걸림돌기가 형성된 작동레버와, 걸림돌기에 걸림되는 강구 및 이를 가압하는 스프링을 포함하는 구성이며; 상기 플레이트에는 스프로킷을 결합한 것을 특징으로 한다.

상기 일방향 베어링으로 후륜축과 결합된 스프로킷에 허브 쪽으로 돌출되게 연장관을 결합하고, 연장관의 외부에는 래칫을 설치하여 구동방향을 전환할 수 있게 구성하되; 상기 래칫은 연장관의 외부에 형성된 기어와, 기어의 양측면과 접하도록 결합한 플레이트와, 플레이트에 핀으로 결합되며 기어 쪽으로 2개의 스토퍼가 형성되고 바깥쪽에는 걸림돌기가 형성된 작동레버와, 걸림돌기에 걸림되는 강구 및 이를 가압하는 스프링을 포함하는 구성이며, 상기 일측 플레이트에는 허브를 결합한 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 자전거의 일실시예를 보인 개략적인 측면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 보조동력장치의 손잡이 조립상태를 보인 사시도, 도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 보조동력장치의 회동식 구성의 손잡이 조립상태를 보인 사시도를 도시한 것이며, 도 4는 본 발명 보조동력장치의 바 람직한 실시예를 보인 분해사시도, 도 5는 도 4의 조립상태 단면도 등을 도시한 것이다.

본 발명은 프레임(2)의 전방에 서스펜션(suspension)(3)과 핸들축(4)을 설치하여 전륜(5)을 결합하고, 프레임(2)의 후방에 후륜(6)을 결합하며, 프레임(2)의 중간 하단의 바톰 브래킷(bottom bracket)(7)에 구동축(8)을 베어링(9)으로 지지되게 결합하고, 이 구동축(8)에는 후륜축(10)에 설치되며 일방향 베어링이 내장된 스프로킷(11)과 체인(12)으로 연결되는 스프로킷(13)과 함께 서로 대칭되는 2개의 크랭크 암(14)을 설치하며, 크랭크 암(14)에는 각각 페달(15)을 결합하여 페달(15)을 발로 밟을 때 후륜(6)에 동력이 전달되어 전진할 수 있게 구성한 일반적인 자전거(1)를 구성함에 있어서, 페달(15)의 가압과는 무관하게 조작되는 보조동력장치(A)를 추가적으로 구성한 것이다.

상기 보조동력장치(A)는 프레임(2)의 하측에 형성되어 있는 바톰 브래킷(7)에 베어링(22)으로 지지되는 구동축관(23)을 자유회전 하도록 설치하고, 구동축관(23)의 내측으로 크랭크 암(14)이 양단에 결합되는 구동축(8)을 베어링(9)과 일방향 베어링(비 역전 크러치)(24)으로 지지되도록 조립한다. 이때 일방향 베어링(24)은 구동축(8)이 정회전할 때 구동축관(23)으로 동력을 전달하고, 구동축(8)이 정지된 상태에서 구동축관(23)이 정회전하는 기능을 제공한다.

상기 구동축관(23)은 바톰 브래킷(7)의 외부로 노출되며, 노출된 일측 부분에는 일방향 베어링(26)으로 구동링(25)을 설치하고, 구동축관(23)의 타단에는 후륜축(10)에 설치된 스프로킷(11)과 체인(12)으로 연결되는 스프로킷(13)을 설치한 다.

상기 구동링(25)은 1개 또는 2개가 설치될 수 있다.

상기 구동링(25)에는 스프링홈(25a)이 형성되어 있으며, 스프링홈(25a)에는 구동링(25)과 프레임(2)에 고정된 걸림쇠(2a)에 양단이 고정되는 태엽과 같은 토션스프링(27)을 내장 설치하여 구동링(25)을 원위치로 복원될 수 있게 되는 구성한다.

구동링(25)의 외부에는 구동링(25)을 회전시키도록 와이어(28)의 일단이 고정되어 있으며, 와이어(28)의 타단은 안내관(28a)을 통해서 핸들축(4) 쪽으로 안내된 상태로 핸들축(4)에 설치된 손잡이(20,20')와 연결된다.

상기 손잡이(20,20')는 다양하게 구성될 수 있으며, 바람직하기로는 와이어(28)의 단부에 손잡이(20)를 직접 고정하는 구성과, 도 3과 같이 회동식 구성의 손잡이(20')에 와이어(28)를 고정하는 구성이다.

도 1 내지 도 2와 같이 와이어(28)의 단부를 손잡이(20)에 직접 고정하는 경우 상기 구동링(25)을 하나만 설치하고, 손잡이(20)를 핸들축(4)의 중간 부분에 위치하도록 구성할 때 이상적인 구성으로 제공될 수 있다.

그리고 도 1, 도 3과 같이 회동식 구성의 손잡이(20')에 와이어(28)를 고정하는 경우 상기 구동링(25)을 2개 설치하고, 손잡이(20')를 핸들축(4)의 양측에 위치하도록 구성할 때 이상적인 구성으로 제공될 수 있으며, 이의 결합 구성은 핸들축(4)에 중간이 베어링(21)으로 회동가능하게 회동식 구성의 손잡이(20')를 설치하여 와이어를 당길 수 있게 하면 된다.

한편 상기 스프로킷(13)을 구동축관(23)에 직접 설치할 경우 자전거(1)는 전진시에는 큰 문제가 없으나, 자전거(1)를 후진할 경우 구동축(8) 및 구동링(25)으로 동시에 역회전되는 힘이 전달되어 후진이 불가능하므로, 본 발명에서는 자전거(1)의 후진이 가능할 수 있게 구성하였다.

즉, 본 발명에서는 구동축관(23)의 타단에 나사부(23a)를 형성하고, 이에는 연장관(29)을 나사 결합한다.

상기 연장관(29)의 외부에는 래칫(30)을 설치하여 구동방향을 전환할 수 있게 구성하되, 상기 래칫(30)은 연장관(29)의 외부에 형성된 기어(31)와, 기어(31)의 양측면과 접하도록 결합되며 일측에 스프로킷(13)이 결합된 플레이트(32)에 핀으로 결합된 작동레버(33)를 설치한다.

상기 작동레버(33)는 기어(31) 쪽으로 2개의 스토퍼(34)가 형성되고, 바깥쪽에는 걸림돌기(35)를 형성하며, 플레이트(32)에는 스프링(36)에 지지되는 강구(37)를 설치하여 걸림돌기(35) 쪽으로 가압되게 하여 작동레버(33)를 회동시킬 때 강구(37)가 걸림돌기(35)의 양측 중 어느 한쪽에 위치되어 스프로킷(13)이 회전방향을 제어하게 되는 구성으로서, 작동레버(33)를 후진방향으로 전환하면 구동축관(23) 등은 정지된 상태에서 플레이트(32)와 이에 결합된 스프로킷(13)만 역회전이 이루어져 자전거(1)의 후진이 이루어지게 된다.

도 8은 본 발명에서는 자전거(1)의 후진이 가능할 수 있게 한 다른 구성을 도시한 것이다.

즉, 이는 후륜축(10)에 일방향 베어링(38)으로 결합된 스프로킷(11)에 허 브(50) 쪽으로 돌출되게 연장관(39)을 결합하고, 연장관(39)의 외부에는 래칫(40)을 설치하여 구동방향을 전환할 수 있게 구성한 것으로서, 상기 래칫(40)은 연장관(39)의 외부에 형성된 기어(41)와, 기어(41)의 양측면과 접하도록 결합되며 일측에 허브(50)에 결합된 플레이트(42)에 핀으로 결합된 작동레버(43)를 설치한다.

상기 작동레버(43)는 기어(41) 쪽으로 2개의 스토퍼(44)가 형성되고, 바깥쪽에는 걸림돌기(45)를 형성하며, 플레이트(42)에는 스프링(46)에 지지되는 강구(47)를 설치하여 걸림돌기(45) 쪽으로 가압되게 하여 작동레버(43)를 회동시킬 때 강구(47)가 걸림돌기(45)의 양측 중 어느 한쪽에 위치되어 허브(50)가 회전방향을 제어하게 되는 구성으로서, 작동레버(43)를 후진방향으로 전환하면 스프로킷(11)은 정지된 상태에서 플레이트(42)와 이에 결합된 허브(50) 및 후륜(6)만 역회전이 이루어져 자전거(1)의 후진이 이루어지게 된다.

도면 중 미설명 부호 16은 프레임(2) 상측으로 결합된 안장을 도시한 것이다.

본 발명을 자전거(1)의 보조동력장치(A)로 적용하여 사용할 경우 특히 장시간 주행 시에 다리근육이 피로한 시점에서 다리를 움직이지 않고도 전진할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명 보조동력장치(A)가 적용된 자전거(1)를 이용하기 위해서 먼저 연장관(29) 외부에 설치된 래칫(30)을 전진방향으로 설정한 상태에서 일반적인 자전거(1)와 같이 탑승한 상태에서 두 발을 페달(15)에 올리고 페달(15)을 밟으면 자전거(1)는 전진하게 된다.

상기와 같이 페달(15)을 밟으면 크랭크 암(14)과 연결된 구동축(8)이 회전되고, 구동축(8)의 구동력은 일방향 베어링(24)을 통해서 구동축관(23)에 전달되며, 구동축관(23)의 일측에 결합된 연장관(29)상의 스프로킷(13)에 결합되어 있는 체인(12)을 통해서 후륜(6)으로 동력이 전달되는 것이다. 이때 구동링(25)은 구동축관(23)과 일방향 베어링(26)으로 동력이 전달되게 구성되어 있는 바, 손잡이(20)를 당기거나, 회동식 구성의 손잡이(20')를 전후로 움직일 때 구동링(25)이 정회전되어 동력이 전달되고, 구동링(25)이 정지된 상태에서 구동축관(23)이 정회전되는 구성이므로, 구동링(25)은 정지된 상태를 유지하게 된다.

따라서 상기와 같이 주행하다가 다리근육이 피로할 때 본 발명에서는 다리를 움직이지 않고 핸들축(4)에 설치되어 있는 손잡이(20)를 당기거나 또는 회동식 구성의 손잡이(20')를 전후 방향으로 회동시키는 방법을 통해서 자전거(1)를 구동하면 된다.

그리고 페달(15)과 손잡이(20)를 당기거나 또는 회동식 구성의 손잡이(20')를 전후 방향으로 회동을 동시에 행할 경우 강한 추진력을 제공할 수 있으므로 스피드한 주행이 가능하게 된다.

즉, 상기와 같이 핸들축(4)에 설치되어 있는 손잡이(20) 또는 회동식 구성의 손잡이(20')를 조작하면 와이어(28)가 인출되면서 구동축관(23)에 일방향 베어링(26)에 지지되게 설치되어 있는 구동링(25)을 정회전시켜 구동축관(23)도 함께 정회동되어 구동력을 전달하게 된 후 구동링(25)과 프레임(2) 사이에 개재되어 있는 토션스프링(27)의 복원력에 의해 구동링(25)이 원상태로 복원된다.

이때 구동축관(23)과 구동축(8)은 구동축(8)이 정회전할 때 구동축관(23)으로 동력을 전달하고, 구동축(8)이 정지된 상태에서 구동축관(23)이 정회전할 수 있는 일방향 베어링(24)으로 연결 구성되어 있으므로 상기와 같이 손잡이(20)를 이용하여 스프로킷(13)을 구동할 때 구동축(8)은 정지된 상태를 유지하게 되므로 발은 페달(15)에 올려두고 휴식을 취하면 되는 것이다.

한편 본 발명은 구동축관(23)의 타단에 결합된 연장관(29)에 작동레버(33)의 조작에 의해 양방향으로 동력을 선택적으로 전달할 수 있게 제어하는 래칫(30)이 설치되거나 혹은 도 8과 같이 후륜(6)의 허브(50)와 스프로킷(11) 사이에 래칫(40)이 설치되어 있는 바, 상기와 같이 자전거(1)를 타고 주행하다가, 후진이 필요한 경우 래칫(30)(40)의 작동레버(33)(43)를 회동하는 수고로움으로 자전거(1)의 후진이 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 래칫(30)의 경우 도 9에 도시된 바와 같이 상기 연장관(29)(39)의 외부에 형성된 기어(31)(41)와, 기어(31)(41)의 양측면과 접하도록 결합한 플레이트(32)(42)와, 플레이트(32)(42)에 핀으로 결합되며 기어(31)(41) 쪽으로 2개의 스토퍼(34)(44)가 형성되고 바깥쪽에는 걸림돌기(35)(45)가 형성된 작동레버(33)(43)와, 걸림돌기(35)(45)의 측방에 걸림되는 강구(37)(47) 및 이를 가압하는 스프링(36)(46)을 포함하는 구성으로 이루어져 있는 바, 작동레버(33)(43)를 후진방향으로 전환하면 구동축관(23) 등은 정지된 상태에서 플레이트(32)와 이에 결합된 스프로킷(13)만 역회전이 이루어지거나 자전거의 후륜(6)만 역회전이 이루어지게 되므로 자전거(1)의 후진이 자연스럽게 이루어지는 것이다.

상기한 바와 같이 구체적 실시예를 기준으로 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 단순한 설계변경이나 관용수단의 치환 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.

도 1은 본 발명이 적용된 자전거의 일실시예를 보인 개략적인 측면도

도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 보조동력장치의 손잡이 조립상태를 보인 사시도

도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 보조동력장치의 회동식 구성의 손잡이 조립상태를 보인 사시도

도 4는 본 발명 보조동력장치의 바람직한 실시예를 보인 분해사시도

도 5는 도 4의 조립상태 단면도

도 6은 본 발명 보조동력장치에 구동링을 복수로 설치한 예를 보인 조립상태 단면도

도 7은 본 발명의 구동링 작동상태를 보인 측면도

도 8은 본 발명의 자전거를 후진할 때 사용하는 래칫을 후륜축에 설치한 상태 단면도

도 9는 본 발명이 설치된 자전거를 후진할 때 사용하는 래칫의 구성을 보인 측단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

A:보조동력장치 1:자전거

2:프레임 3:서스펜션

4:핸들축 5:전륜

6:후륜 7:바톰 브래킷(bottom bracket)

8:구동축 9:베어링

10:후륜축 11:스프로킷

12:체인 13:스프로킷

14:크랭크 암 15:페달

20:손잡이 20':(회동식 구성의) 손잡이

21,22:베어링 23:구동축관

24,26:일방향 베어링 25:구동링

25a:스프링홈 27:토션스프링

28:와이어 28a:안내관

29,39:연장관 30,40:래칫

31,41:기어 32,42:플레이트

33,43:작동레버 34,44:스토퍼

35,45:걸림돌기 36,46:스프링

37,47:강구 50:허브

Claims (3)

1. 바톰 브래킷(bottom bracket)(7)에 구동축(8)을 결합하고, 구동축(8)에는 후륜축(10)에 설치된 스프로킷(11)과 체인(12)으로 연결되는 스프로킷(13)과 함께 페달(15)이 결합된 2개의 크랭크 암(14)을 설치하며, 핸들축(4) 쪽에서 와이어(28)를 당길 때 구동축(8)으로 동력이 전달되도록 한 자전거용 보조동력장치(A)를 구성함에 있어서,

   상기 보조동력장치(A)는 바톰 브래킷(7)에 베어링(22)으로 지지되게 설치한 구동축관(23)의 내측으로 베어링(9)과 일방향 베어링(24)으로 지지되게 상기 구동축(8)을 결합하며,

   상기 바톰 브래킷(7) 외부로 노출된 구동축관(23)의 일단에 일방향 베어링(26)에 의해 결합되며 핸들축(4) 쪽과 연결된 와이어(28)의 일단이 고정된 구동링(25)을 설치하고, 구동축관(23)의 타단에는 스프로킷(13)을 설치하되,

   상기 구동링(25)의 측면에 스프링홈(25a)을 형성하여 구동링(25)과 프레임(2)에 고정된 걸림쇠(2a)에 양단이 고정되는 토션스프링(27)을 내장 설치한 것을 특징으로 하는 자전거용 보조동력장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동축관(23)과 스프로킷(13)의 결합은 구동축관(23)의 타단에 나사 부(23a)를 형성하여 연장관(29)을 나사 결합하고, 연장관(29)의 외부에는 래칫(30)을 설치하여 구동방향을 전환할 수 있게 구성하되,

   상기 래칫(30)은 연장관(29)의 외부에 형성된 기어(31)와, 기어(31)의 양측면과 접하도록 결합한 플레이트(32)와, 플레이트(32)에 핀으로 결합되며 기어(31) 쪽으로 2개의 스토퍼(34)가 형성되고 바깥쪽에는 걸림돌기(35)가 형성된 작동레버(33)와, 걸림돌기(35)에 걸림되는 강구(37) 및 이를 가압하는 스프링(36)을 포함하는 구성이며,

   상기 플레이트(32)에는 스프로킷(13)을 결합한 것을 특징으로 하는 자전거용 보조동력장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 일방향 베어링(38)으로 후륜축(10)과 결합된 스프로킷(11)에 허브(50) 쪽으로 돌출되게 연장관(39)을 결합하고, 연장관(39)의 외부에는 래칫(40)을 설치하여 구동방향을 전환할 수 있게 구성하되,

   상기 래칫(40)은 연장관(39)의 외부에 형성된 기어(41)와, 기어(41)의 양측면과 접하도록 결합한 플레이트(42)와, 플레이트(42)에 핀으로 결합되며 기어(41) 쪽으로 2개의 스토퍼(44)가 형성되고 바깥쪽에는 걸림돌기(45)가 형성된 작동레버(43)와, 걸림돌기(45)에 걸림되는 강구(47) 및 이를 가압하는 스프링(46)을 포함하는 구성이며,

   상기 일측 플레이트(42)에는 허브(50)를 결합한 것을 특징으로 하는 자전거용 보조동력장치.

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