KR20100108175A - Power transmission apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 동력전달장치는 무(無)체인(chainless) 동력전달, 특히 자전거를 위한 동력전달을 구현함에 있어 제2동작부의 전후에 배열된 제1동작부 및 제3동작부가 각각 제2동작부와 교차축 기어를 이루되, 상호 맞물림이 롤러기어에 의해서 이루어지도록 구성함으로써,According to the present invention, the power transmission device implements a chainless power transmission, in particular, a power transmission for a bicycle, in which the first operating portion and the third operating portion arranged before and after the second operating portion are respectively the second operating portion. By forming a cross-axis gear and the mutual engagement is made by the roller gear,
제1동작부에서 제2동작부 그리고 제2동작부에서 제3동작부로 동력이 전달될 때에 마찰손실이 적은 롤러기어에 의해서 동력전달 효율을 최대화할 수 있는 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device capable of maximizing power transmission efficiency by roller gears having low friction loss when power is transmitted from the first operating part to the second operating part and from the second operating part to the third operating part.
종래의 자전거에서 동력전달을 구현함에 있어 페달과 연결된 구동기어와, 후륜과 연결된 종동기어와, 상기 구동기어의 동력을 상기 종동기어로 전달하는 체인으로 이루어지게 되는데,In implementing a power transmission in the conventional bicycle is composed of a drive gear connected to the pedal, a driven gear connected to the rear wheel, and a chain for transmitting the power of the drive gear to the driven gear,
이때 잦은 사용에 따른 체인의 늘어짐(신장)에 의해서 기어로부터 이탈 분리됨은 물론, 이로 인해 안전사고를 유발할 수 있는 등 문제점이 있었다.At this time, the chain is separated from the gears due to the sag (extension) due to frequent use, as well as this may cause a safety accident.
이를 해결하기 위하여 제시된 무체인 자전거를 구현하기 위한 노력은 특허공개 제1995-0029129호(1995.11.22) 『베벨기어 구동 샤푸드 동력 전달방식의 자전거』 이후로,Efforts to implement the chainless bicycle proposed to solve this problem have been made after the publication of Patent Publication No. 1995-0029129 (1995.11.22) `` Bevel Gear Driven Schafood Power Transmission Bicycle, ''
특허등록 제0217891호(1999.06.07) 『자동 변속장치의 무체인 자전거』를 거쳐,Patent Registration No. 0217891 (1999.06.07) `` Automatic Gearless Bicycle ''
특허등록 제0414889호(2003.12.29) 『무체인 동력전달용 기어부재』,Patent Registration No. 0414889 (2003.12.29) 『Gainless power transmission gear member』,
특허등록 제0491743호(2005.05.18) 『자전거의 동력 전달장치』,Patent Registration No. 0491743 (2005.05.18) 『Power transmission device of bicycle』,
특허등록 제0527093호(2005.11.01) 『무체인 자전거의 동력전달장치용 스프라켓기어의 곡선치형 형성장치』 등이 있다.Patent registration No. 0527093 (2005.11.01), `` curve value forming device of sprocket gear for power transmission device of chainless bicycle ''.
이와 같은 종래 무체인 자전거를 위한 동력전달장치의 발전방향은 페달과 연결된 크랭크를 통하여 가해지는 힘을 후륜쪽으로 얼마나 신뢰성 있게 전달하느냐와The development direction of the power transmission device for the conventional artless bicycle is how reliable the power transmitted through the crank connected to the pedal is transmitted to the rear wheel.
체인타입 동력전달장치에 상응하게 저렴한 제조단가를 어떻게 보장하느냐,How to guarantee the low manufacturing cost corresponding to the chain-type power train,
그리고 체인타입 동력전달장치에서 상용화된 변속기어를 어떻게 구현할 것인가에 있었다.And it was how to implement the transmission gears commercialized in the chain-type power train.
상기 특허등록 제0414889호는 페달이 구비된 크랭크축 측에 장착되는 크라운기어와, 크랭크축의 동력을 후륜측으로 전달하도록 롤러기어로 이루어진 동력전달부재를 제시하고 있는데,The patent registration No. 0414889 proposes a power transmission member consisting of a crown gear mounted on the crankshaft side with a pedal and a roller gear to transfer the power of the crankshaft to the rear wheel side.
이를 상용화한 제품에서는 크라운기어와 롤러기어의 큰 접촉면적으로 인하여 마찰 증가 및 불필요한 동력 소모, 그리고 큰 소음의 문제점을 안고 있었다.In the commercialized products, due to the large contact area between the crown gear and the roller gear, there were problems of increased friction, unnecessary power consumption, and loud noise.
또 크라운기어의 제조는 절삭 가공방식을 사용하여야 하는데 기어의 강도와 내마모성을 보장하면서 절삭 가공하는데 따른 비용부담이 크다는 문제점을 갖는다.In addition, the manufacture of the crown gear has to use a cutting process method, there is a problem in that the cost burden for cutting while ensuring the strength and wear resistance of the gear.
이러한 문제점을 해결하고자 한 것으로 특허등록 제0581839호(2006.05.13) [동력전달장치]가 있는데,There is a patent registration No. 0581839 (2006.05.13) [power transmission device] to solve this problem,
상기 특허에서는 평기어와 체인기어를 상호 접목 변형하여 이홈이 원반체가 이루는 가상의 평면과 예각이 되도록 한 치차를 구성하고, 상기 이홈과 맞물리는 롤러타입의 다수의 회동치(回動齒)를 갖는 중개부재를 구성하여 치차 제조비용을 절감하면서도 교차축 기어를 이루는 치차와 중개부재의 동작신뢰성을 보장하고자 하였다.In this patent, the spur gear and the chain gear are grafted and deformed to form a tooth such that the groove is an acute angle with an imaginary plane formed by the disk, and has a plurality of rotational values of a roller type engaged with the groove. By constructing the intermediary member, we tried to ensure the operation reliability of the gear and the intermediary member that make up the cross-axis gear while reducing the gear manufacturing cost.
또 특허등록 제0842361호(2008.06.24) [동력전달장치]에서는 스프라켓의 이홈과 맞물리고 회전축선에 대하여 직각을 이루도록 방사상으로 배열된 롤러타입의 회동치(回動齒)들을 갖는 중개부재로 교차축 기어를 구성하여 구름마찰이 가능하도록 하여 마찰계수를 줄임으로써 동력의 손실을 방지하면서도 동작 신뢰성이 보장되고 제조가 용이한 기술을 제시하고 있다.In addition, Patent Registration No. 0842361 (2008.06.24) [Power transmission device] intersects with an intermediate member having roller-type rotating teeth radially arranged so as to engage with the groove of the sprocket and form a right angle with respect to the rotation axis. It is proposed a technology that can ensure rolling reliability by reducing the friction coefficient by configuring the shaft gear to prevent the loss of power, while ensuring the operation reliability and easy manufacturing.
그럼에도 현재까지 무(無)체인(chainless) 자전거를 위하여 제안된 동력전달장치는 Nevertheless, the power transmission proposed for chainless bicycles to date
크랭크축이나 뒷바퀴 허브에 구비된 스프로켓 타입의 기어와 Sprocket-type gears on the crankshaft or rear wheel hub
크랭크축의 동력을 뒷바퀴 허브로 전달하는 동력 중계부재의 양단에 구비된 롤러기어로 구성되는데,It consists of roller gears provided at both ends of the power relay member for transmitting the power of the crankshaft to the rear wheel hub.
스프로켓의 이빨과 롤러를 긴밀하게 접촉시킬 경우 끼임 현상이 발생되어 작동이 불가능하므로If the teeth of the sprocket come into close contact with the rollers, they will pinch and will not work.
어느 정도 간격을 유지한 상태로 장착하여 동력이 전달되도록 하는데,It is installed at a certain interval to transmit power.
이 경우 필연적으로 진동과 소음이 발생하게 되는 문제는 물론In this case, not only the problem of vibration and noise
상시 접촉이 불가능하므로 인하여 동력 전달이 원활하게 이루어지지 못하고 Because it is impossible to always contact,
미끄럼 마찰(일종의 미끄러짐 현상 발생)로 인하여 동력손실 문제 또한 상당하였다.The power loss problem was also significant due to sliding friction (a type of slip phenomenon).
아울러 체인타입 동력전달장치에 상응하게 저렴한 제조단가를 제공하여야 한다는 과제와 관련하여 In addition, in connection with the task of providing an inexpensive manufacturing cost corresponding to a chain-type power train.
종래 무(無)체인(chainless) 자전거를 위하여 제안된 동력전달장치를 이루는 롤러기어와 접촉하는 스프로켓(통상 크랭크축이나 뒷바퀴 허브에 구비)의 경우In the case of sprockets (usually provided in the crankshaft or rear wheel hub) that come into contact with the roller gears that make up the power train proposed for conventional chainless bicycles.
사용용도에 따라 다양한 접촉각이 요구되며 또한 현재 생산되는 자전거에서 페달이 구비된 크랭크축에서 후륜 회동축과의 거리는 규격화 되어 있지만, 그럼에도 제조회사에 따라 작게는 수mm에서 크게는 수cm까지 편차를 보이므로,Depending on the application, various contact angles are required, and the distance from rear crankshaft to crankshaft equipped with pedals is standardized in bicycles produced in the present.However, depending on the manufacturer, the distance varies from a few millimeters to several centimeters. for,
무체인 자전거 구현을 위한 동력전달장치를 위하여 별도로 자전거 프레임을 생산하기 보다는 기존 체인 구동 자전거에 무체인 동력전달장치를 장착하도록 제품 을 개발하고 생산 판매하여야 경쟁력을 갖출 수 있는 후발 무체인 동력전달장치 생산 판매 업체 입장에서는 기존 자전거 제조회사 마다의 프레임 치수 편차에 따라 각각 별개의 무체인 동력전달장치를 생산하는 것은 비용소요가 크므로 부적절하고Rather than producing a separate bicycle frame for the power transmission system for realizing a chainless bicycle, the product is developed and produced and sold to install the chainless power transmission device on an existing chain-driven bicycle to produce a post-chainless power transmission device that can be competitive. From the point of view of the seller, it is inappropriate to produce separate chainless power trains according to the deviation of the frame dimensions of the existing bicycle manufacturers.
수mm ~ 수cm에 이르는 프레임 치수 편차를 모두 커버할 수 있으며 크랭크와 회동축의 다양한 접촉각의 변화에 대응할수 있는 단일 무체인 동력전달장치를 개발하여야 한다는 것은 절체절명의 과제일 수밖에 없는데,It is a task of desperate to develop a single chainless power train that can cover all the frame dimensional deviations ranging from several mm to several cm and can cope with various contact angle changes of the crank and the pivot shaft.
이와 같이 수mm ~ 수cm에 이르는 프레임 치수 편차를 모두 커버하여야 하는 사용환경 등)As such, the operating environment that must cover all the frame dimensional deviations ranging from several mm to several cm)
에 따라 다양한 각도로 교접할 수 있도록 하기 위해서는 접촉면의 곡선이 표준 형상이 아닌 3차원 형상으로 복잡하게 형성되어야 하는데,In order to be able to interlock at various angles according to
그렇지 못한 경우 접촉면이 정확하게 형성되지 않으므로 비접촉 또는 간섭이 일어나 동력전달이나 구름접촉이 원활하지 못하게 되므로If not, the contact surface will not be formed accurately. Therefore, non-contact or interference will occur and power transmission or rolling contact will not be smooth.
복잡한 형상의 도입은 필연적인 것으로 인식되어 왔는데,The introduction of complex shapes has been recognized as inevitable,
이러한 복잡한 형상의 정밀 가공은 제작비 상승을 초래하게 될 수밖에 없다.Precision machining of such complex shapes will inevitably lead to an increase in manufacturing cost.
이러한 비용상승 문제는 압도적으로 시장을 점유하고 있는 체인기어와 동일 또는 유사하거나 가능하다면 더 저렴한 공급가격을 보장하여야 하는 후발 무체인 자전거 제조업자의 상황을 고려하면 여전히 가장 심각하고 최우선적으로 해결하여야 할 문제이다.This cost escalation problem is still the most serious and top priority, given the situation of latecomer chainless bicycle manufacturers who must guarantee the same, similar or possibly lower supply prices to the overwhelming market-driven chaingear. to be.
한편, 종래에 자전거나 오토바이 등의 바퀴(테(rim)나 살(spoke)) 등에 여러 가지 형태의 잠금장치를 설치하여 수동 또는 자동(전자) 열쇠를 이용하여 열고 잠글 수 있는 것이 일반적이었다On the other hand, in the past, it was common to install various types of locks on wheels (rims or spokes) of bicycles and motorcycles, and to open and lock them using manual or automatic (electronic) keys.
그러나 기존 잠금장치들은 무(無)체인(chainless) 자전거의 동력전달 특성을 고려하여 회동축의 회전을 차단하는 형태의 잠금장치는 제안된 바 없다.However, conventional locking devices have not been proposed to lock the rotation of the rotating shaft in consideration of the power transmission characteristics of the chainless bicycle.
이에 본 발명은 제2동작부의 전후에 배열된 제1동작부 및 제3동작부가 각각 제2동작부와 교차축 기어를 이루되, 상호 맞물림이 롤러기어에 의해서 이루어지도록 구성함으로써, 제1동작부에서 제2동작부 그리고 제2동작부에서 제3동작부로 동력이 전달될 때에 마찰손실이 적은 롤러기어에 의해서 동력전달 효율을 최대화할 수 있는 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In the present invention, the first operating portion and the third operating portion arranged before and after the second operating portion respectively constitute a cross-axis gear with the second operating portion, the interlocking is configured by the roller gear, the first operating portion An object of the present invention is to provide a power transmission device capable of maximizing power transmission efficiency by roller gears having low frictional loss when power is transmitted from the second operating portion and the second operating portion to the third operating portion.
또 본 발명은 제1동작부 또는 제3동작부에 구비된 롤러와 제2동작부에 구비된 롤러의 원활한 접촉 및 용이한 장착을 위하여 상대적으로 전자의 롤러가 후자의 롤러 보다 높이가 낮은 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a power transmission of which the former roller has a lower height than the latter roller for smooth contact and easy mounting of the roller provided in the first operating part or the third operating part and the roller provided in the second operating part. It is an object to provide a device.
나아가 본 발명은 예를 들어 무체인 자전거에서 페달의 답력을 크랭크를 거쳐 후륜으로 전달하는 과정에서 중간에 개재되는 중계부재에 해당하는 제2동작부의 회전축에 잠금장치를 설치하여 수동 또는 자동(무선신호 제어)으로 록킹 또는 언록킹이 되고, 또 상기 잠금수단은 예를 들어 전기 신호가 없는 경우 스프링 힘에 의하여 잠금 위치에 있다가, 전기신호가 들어오면 솔레노이드 코일에 의하여 자화되 어 록커를 동작시켜 록커가 회전축의 걸림돌기와 간섭되지 않는 위치로 이동되어 풀림상태로 될 수 있고, 나아가 록커가 1개이고 회전축의 걸림돌기가 하강하여 록커와 맞닿게 되는 경우 잠금기능을 수행할 수 없는 상황이 발생되는 것을 방지하기 위하여 잠금수단의 록커가 2개로 상호 이격되어 있어, 회전축의 걸림돌기가 어느 위치에 있더라도 반드시 한 곳의 록커는 잠금위치로 이동될 수 있어 도난방지나 안전사고 방지에 일조할 수 있는 동력전달장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, the present invention provides a manual or automatic (wireless signal) by installing a locking device on the rotating shaft corresponding to the relay member interposed in the middle in the process of transmitting the pedal effort of the pedal to the rear wheel in the chainless bicycle, for example. Locking or unlocking, and the locking means is in the locked position by, for example, a spring force in the absence of an electrical signal, and is magnetized by the solenoid coil when the electrical signal is input to operate the locker Can be moved to a position that does not interfere with the locking projection of the rotating shaft to be in the unlocked state. Furthermore, when there is one locker and the locking projection of the rotating shaft descends to come into contact with the locker, a situation in which the locking function cannot be performed is prevented. For this reason, the lockers of the locking means are spaced apart from each other by two, so that no matter what position One of the lockers where you can be sure to move the lock position it aims to provide a power transmission device that can contribute to the anti-theft protection and safety.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 동력전달장치는In order to solve the above problems the power transmission device according to the present invention
제1회전축, 상기 제1회전축 상에 구비되는 제1회전체를 포함하는 제1동작부;A first operating part including a first rotating shaft and a first rotating body provided on the first rotating shaft;
제2회전축, 상기 제2회전축 상의 일단부 또는 양단부에 구비되고 상기 제1동작부의 제1회전체와 교차축 기어를 이루는 제2회전체를 포함하는 제2동작부;A second operating part including a second rotating shaft, a second rotating body provided at one end or both ends on the second rotating shaft and forming a cross shaft gear with the first rotating body of the first operating part;
를 포함하여 이루어지되,, ≪ / RTI >
상기 제1동작부의 제1회전체 둘레에 배열되는 복수의 롤러기어를 갖고,It has a plurality of roller gears arranged around the first rotating body of the first operating portion,
상기 제2동작부의 제2회전체 둘레에 배열되는 복수의 대응롤러기어를 가져Having a plurality of corresponding roller gears arranged around the second rotating body of the second operating part
상기 두 롤러기어가 상호 맞물려 작동하는 것을 특징으로 한다.The two roller gears are engaged with each other.
또 본 발명에 따른 동력전달장치는In addition, the power transmission device according to the present invention
제3회전축, 상기 제3회전축 상에 구비되는 제3회전체, 상기 제3회전체 둘레에 배열되는 복수의 롤러기어를 포함하는 제3동작부를 더 포함하고, 상기 제2동착 부는 제2회전축 양단에 두 제2회전체를 갖고, 상기 제2 및 제3 회전체의 각 롤러기어가 상호 맞물려 작동하는 것이 바람직하고,And a third operating part including a third rotating shaft, a third rotating body provided on the third rotating shaft, and a plurality of roller gears arranged around the third rotating body, wherein the second fitting part has both ends of the second rotating shaft. It is preferable to have two second rotary bodies in the rollers, and the roller gears of the second and third rotary bodies are engaged with each other.
상기 제1 또는 제3 회전체의 롤러는 제2회전체의 롤러 보다 높이가 낮고,The roller of the first or third rotating body is lower than the roller of the second rotating body,
아울러 제1, 제2 또는 제3 회전축, 또는 이들 모두에는 걸림부가 구비되어 있고, 상거 걸림부와 맞닿아 회전축의 회전을 방지하는 록커를 포함하는 잠금수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the first, second or third rotation shaft, or all of them are provided with a locking portion, and further includes a locking means including a locker that abuts against the upper locking portion to prevent rotation of the rotation shaft.
이상과 같이 본 발명에 따른 동력전달장치는 제2동작부의 전후에 배열된 제1동작부 및 제3동작부가 각각 제2동작부와 교차축 기어를 이루되, 상호 맞물림이 롤러기어에 의해서 이루어지도록 구성함으로써, 제1동작부에서 제2동작부 그리고 제2동작부에서 제3동작부로 동력이 전달될 때에 마찰손실이 적은 롤러기어에 의해서 동력전달 효율을 최대화할 수 있고, 또 제1동작부 또는 제3동작부에 구비된 롤러와 제2동작부에 구비된 롤러의 원활한 접촉 및 용이한 장착을 위하여 상대적으로 전자의 롤러가 후자의 롤러 보다 높이가 낮음, 나아가 예를 들어 무체인 자전거에서 페달의 답력을 크랭크를 거쳐 후륜으로 전달하는 과정에서 중간에 개재되는 중계부재에 해당하는 제2동작부의 회전축에 잠금장치를 설치하여 수동 또는 자동(무선신호 제어)으로 록킹 또는 언록킹이 되고, 또 상기 잠금수단은 예를 들어 전기 신호가 없는 경우 스프링 힘에 의하여 잠금 위치에 있다가, 전기신호가 들어오면 솔레노이 드 코일에 의하여 자화되어 록커를 동작시켜 록커가 회전축의 걸림돌기와 간섭되지 않는 위치로 이동되어 풀림상태로 될 수 있고, 나아가 록커가 1개이고 회전축의 걸림돌기가 하강하여 록커와 맞닿게 되는 경우 잠금기능을 수행할 수 없는 상황이 발생되는 것을 방지하기 위하여 잠금수단의 록커가 2개로 상호 이격되어 있어, 회전축의 걸림돌기가 어느 위치에 있더라도 반드시 한 곳의 록커는 잠금위치로 이동될 수 있어 도난방지나 안전사고 방지에 일조할 수 있다.As described above, in the power transmission device according to the present invention, the first operating part and the third operating part arranged before and after the second operating part respectively form a cross shaft gear with the second operating part, so that the interlocking is achieved by the roller gear. With this configuration, the power transmission efficiency can be maximized by the roller gear with less friction loss when power is transmitted from the first operating part to the second operating part and from the second operating part to the third operating part, and the first operating part or For the smooth contact and easy mounting of the roller provided in the third operating part and the roller provided in the second operating part, the former roller is relatively lower than the latter roller. Locking by manual or automatic (wireless signal control) by installing a locking device on the rotating shaft of the second operation part corresponding to the relay member interposed in the middle in the process of transmitting the stepping force to the rear wheel through the crank Or unlocked, and the locking means is in the locked position by, for example, a spring force in the absence of an electrical signal, and when the electrical signal comes in, it is magnetized by a solenoid coil to operate the locker so that the locker The locking means may be moved to a position that does not interfere with the locking projection, and may be in the unlocked state. Furthermore, in order to prevent a situation in which the locking function cannot be performed when the locking protrusion is one and the locking projection descends to come into contact with the locking lock. Because the lockers are separated from each other by two, the lockers of one position can be moved to the locked position even if the locking projection of the rotary shaft is in any position, which can help to prevent theft or safety accidents.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 여러 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. As the present invention allows for various changes and numerous modifications, various embodiments (or embodiments) are described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific form disclosed, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.In each of the drawings, the same reference numerals, in particular, the tens and ones digits, or the same digits, tens, ones, and alphabets refer to members having the same or similar functions, and unless otherwise specified, each member in the figures The member referred to by the reference numeral may be regarded as a member conforming to these criteria.
본 명세서 등에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, aspect)(또는 실 시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서 등에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification and the like are merely used to describe specific embodiments (a sun, an aspect) (or embodiments) and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification and the like, the terms “comprises” or “consists” are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described on the specification are present, and that one or more other features are present. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~, ~제3~ 및 ~제4~는 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 특허청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.The first to the second, the second to the third, and the fourth to the present specification are referred to to distinguish different components, and are not limited to the manufactured order, In the description and claims, the names may not coincide.
이하의 설명에서 본 발명에 따른 동력전달장치(A)는 무(無)체인 자전거를 위한 경우를 위주로 설명하겠으나, 이에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.In the following description, the power transmission device A according to the present invention will be described mainly for the case for a chainless bicycle, but the present invention is not limited thereto.
도 2의 (가)는 제1동작부(또는 제3동작부)를 나타낸 평단면도이고, (나)는 (가)의 측면도이고, 또 도 3의 (가)는 제2동작부를 나타낸 평단면도이고, (나)는 (가)의 측면도이다. 2 (a) is a plan sectional view showing a first operation part (or a third operation part), (b) is a side view of (a), and (a) is a plan sectional view showing a second operation part. (B) is a side view of (a).
그리고 도 1을 기준으로 제1동작부(10) 측을 전방, 제3동작부(30) 측을 후방이라 정하며,1, the
통상 무체인자전거에서 제1동작부(10)는 크랭크축측에 해당하고, 제3동작부(30)는 후륜 허브 종동축측에 해당하며, 이 둘(10)(30)의 연결은 중계역할을 하는 제2동작부(20)에 의하여 이루어진다.In a non-chain bicycle, the
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동력전달장치(A)는 크게 우선 제1동작부(10)와 제2동작부(20), 그리고 제3동작부(30)로 이루어질 수 있는데,As shown in Figures 1 to 4, the power transmission device (A) according to the present invention is largely composed of the
무체인자전거에서 크랭크축에 구비된 페달의 답력에 의하여 동력이 발생되어 구동역할을 하는 제1동작부(10)와, 중계역할을 하는 제2동작부(20), 그리고 종동 역할을 하는 후륜 허브측의 제3동작부(30)의 구분은 편의상의 것이며,The power is generated by the pedaling force of the pedals provided in the crankshaft in the non-chain bicycle, and the
입력과 출력은 필요에 따라 임의로 선택할 수 있다.Inputs and outputs can be selected arbitrarily as needed.
또 기존 무체인 자전거에서 스프로켓(또는 크라운기어) 타입의 기어와 롤러기어가 상호 맞물리는 형태였던 것에 비하여In addition, sprocket (or crown gear) type gears and roller gears are interlocked with each other.
본 발명에서는 미끄럼 마찰저항의 감소 및 진동과 소음의 감소를 위하여 In the present invention, in order to reduce the sliding friction resistance and to reduce the vibration and noise
롤러와 롤러가 긴밀하게 접촉하여 동력이 전달되는데,The roller is in close contact with the roller to transmit power.
이러한 롤러 대 롤러의 접촉은 필요에 따라 제2동작부(20)의 양단부 모두에서 이루어지는 형태이거나 일단부에서만 이루어지는 형태로 구현될 수 있다.The roller-to-roller contact may be implemented at both ends of the
제2동작부(20)의 양단부 모두에서 롤러 대 롤러의 접촉이 이루어지는 형태와 관련된 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이,As shown in Figs. 1 to 3, which relate to the form in which roller-to-roller contact is made at both ends of the
제1 내지 제 3 동작부(10)(20)(30)는 각각The first to
제1 내지 제3 회전축(11)(21)(31)과, 각 회전축 상에 구비되는 제1 내지 제 3 회전체(12)(22)(32)를 갖고,It has a 1st thru | or 3rd
각 회전체는 또 상호 접촉하는 롤러기어(13)(23)(33)를 갖는다.Each rotating body also has roller gears 13, 23, 33 in contact with each other.
각 롤러기어는 각 회전체(12)(22)(32)의 고정치(121,122)(221,222)(321,322) 사이의 틈새에 축핀(131)(231)(331)을 통하여 고정되며,Each roller gear is fixed through the shaft pins 131, 231, 331 in the gap between the fixing
각 축핀은 고정치의 구멍을 관통하여 억지끼움 방식으로 확고히 고정된다.Each shaft pin penetrates the fixing hole and is firmly fixed in an interference fit manner.
제1 및 제3 회전체(12)(32)의 롤러기어(13)(33)가 각 회전체 외주면에 구비된 형태인 것에 비하여,Compared to the roller gears 13 and 33 of the first and third
제1 및 제3 회전체(12)(32)와 교차축 기어를 형성하게 되는 제2회전체(22)는The second
전방 구동측 제2회전체(22A) 및 후방 종동측 제2회전체(22B)의 롤러기어(23)는 제2회전축(21)에 대하여 방사상 형태로 배열되어 있고,The roller gears 23 of the front driving side second
이에 맞게 롤러(232)와 축핀(231)도 배열되어 있다.The
또 제1 및 제3 회전체(12)(32)의 롤러(132)(332)가 원통 형상인 것에 비하여, In addition, the
제2회전체(22)의 롤러(232)는 절두형 원뿔 유사 형상이어서 중심축 부위에서 롤러(232)끼리 마찰이 발생되지 않도록 되어 있다.The
아울러 상기 제1 또는 제3 회전체의 롤러(132)(332)는 제2회전체의 롤러(232) 보다 높이가 낮아In addition, the
고정치(121,122)(321,322)가 제2회전체(22)의 각 부위와 충돌하거나 마찰이 발생되는 것이 방지된다. The fixing
또 제1 또는 제3 회전체의 롤러(132)(332)는 높이가 낮으므로 제2회전체의 롤러(232)와의 접촉 부위를 제2회전체 롤러(232) 중심에서부터 외곽까지 선택할 수 있으므로In addition, since the
제1 또는 제3 회전체(12)(32)에 대하여 제2회전체(22)의 결합위치 조절을 미세하게 하여 By finely adjusting the engagement position of the second
보다 긴밀한 롤러의 맞물림이 가능하여The closer roller can be engaged
수mm ~ 수cm에 이르는 프레임 치수 편차에도 진동이나 소음, 기타 동력손실 문제가 발생하지 않도록 만전을 기할 수 있다.Frame dimensional deviations of several mm to several cm can be ensured to avoid vibration, noise and other power loss problems.
그러나 '제1 또는 제3 회전체의 롤러가 제2회전체의 롤러 보다 높이가 낮다'는 조건,However, the condition that 'the roller of the first or third rotating body is lower than the roller of the second rotating body',
또는 보다 광범위하게는 '동력 전달에 문제가 없어야 한다'는 조건을Or more broadly, the condition that there should be no problem with power transmission.
충족하는 다양한 형상과 크기의 롤러가 도입될 수 있다.Rollers of various shapes and sizes to meet may be introduced.
이러한 본 발명의 보호범위의 확장은 또 제1 및 제3 회전체의 롤러(132)(332)를 위한 축핀(131)(331)이 제1 및 제3 회전축(11)(31)과 평행한 방향으로 배열되고,This extension of the scope of protection of the present invention also allows the shaft pins 131 and 331 for the
제2회전체의 롤러(232)를 위한 축핀(231)이 제2회전축(21)에 대하여 직교하 면서 방사상으로 배열된 형태 역시 필요에 따라 다양한 각도로 변화시켜 롤러와 롤러가 접촉하게 변형될 수 있다.The shaft pins 231 for the
아울러 도면에서 제1 및 제3 회전체(12)(32)는 일체형으로 고정치(121,122)(321,322) 사이에 롤러(132)(332)가 고정된 것이나,In addition, in the drawings, the first and third
고정치(121)(321)와 고정치(122)(322)를 하나씩 갖는 두 원반분체를 조립(용접결합, 리벳팅, 볼트 체결 방식 등으로 고정)하여 하나의 회전체(12)(32)를 제조할 수 있으며,Assembling two disk powders having fixed
이러한 방식은 필요에 따라 제2회전체(22) 제조에도 응용될 수 있다.This method can be applied to the manufacture of the second
제1~3 동작부(10)(20)(30) 및 각 하우징(H1)(H2)(H3)을 조립한 사진인 도 6에서는 회전축(11)(31)과의 결합시 공회전 방지를 위하여 형성된 제1 및 제3 회전체(12)(32)의 키홈을 확인할 수 있다.In FIG. 6, which is a picture of assembling the first to
한편, 도 4 및 도 6의 실제품 조립 사진(제1 및 제3 회전축은 생략함)에서 확인할 수 있는 바와 같이,On the other hand, as can be seen in the actual product assembly photograph (first and third rotation axis is omitted) of Figures 4 and 6,
제1 내지 제3 동작부(10)(20)(30)는 모두 제1 내지 제3 하우징(H1)(H2)(H3)을 구비하고 있는데,The first to
각 하우징(H1)(H2)(H3)과 제1 내지 제3 회전축(11)(21)(31) 사이에는 적절하게 베어링이 배열되어 있어 원활한 회전을 보장하는 것이 바람직하다.Bearings are suitably arranged between the respective housings H1, H2, H3 and the first to third
또 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 제2회전축(21)은 제1 및 제3 회전축(10)(30)에 대하여 직교하는 것이 아니라 미세하게 사선(예: 3~15도, 바람직하기 는 4~8도)을 이루는 형태로 배열되어 있어,As can be seen in FIG. 4, the second
마찰 및 소음 저감 효과를 얻고 보다 원활한 동력전달이 가능하도록 구성되어 있다.It is configured to obtain friction and noise reduction effect and to enable smooth power transmission.
또 이러한 제2회전축의 사선 배열에 맞게 제1 및 제3 하우징(H1)(H3)은 제2하우징(H2)에 대하여 경사를 이루는 접촉 연결부(볼트 체결 방식 취함)를 갖는다(도 4 및 도 6 참조).In addition, the first and third housings H1 and H3 have contact connecting portions (obtained by bolt fastening methods) inclined with respect to the second housing H2 in accordance with the diagonal arrangement of the second rotation shaft (FIGS. 4 and 6). Reference).
또 대략 고정치(121,122)(221,222)(321,322)들의 외경보다 롤러(132)(232)(332)의 외경이 더 크지만,In addition, the outer diameters of the
제2회전체(22)의 롤러(232)와 제1 및 제3 회전체(12)(32)의 고정치(121,122)(321,322)가 접촉하여 간섭을 일으키는 상황을 방지하고자To prevent a situation where the
해당 고정치는 챔퍼(chamfer)부가 도입되는 것이 바람직한데,The fixed tooth is preferably introduced with a chamfer,
도 4에서와 같이 제2회전축(21)이 사선을 이루는 형태인 경우를 고려하여Considering the case in which the second
도면을 기준으로 제1회전체(12)에서는 상부(후륜 위치를 내측으로 정하면 외측) 고정치(121)에 챔퍼부(121a)가 형성되고,In the first
제3회전체(32)에서는 하부(후륜 위치를 내측으로 정하면 내측) 고정치(322)에 챔퍼부(322a)가 형성되어 있다.In the third
다음으로 도 4 및 도 5에 도시된, 본 발명에 따른 동력전달장치(A)를 위한 회전축 잠금수단(L)에 대하여 설명하도록 한다.Next, the rotation shaft locking means (L) for the power transmission device (A) according to the present invention shown in Figs. 4 and 5 will be described.
이러한 잠금수단(L)의 개념은 무체인 자전거를 비롯하여, 오토바이 등의 2륜 차나 기타 동력전달용 회전축의 록킹을 위하여 다양하게 활용될 수 있는데,The concept of the locking means (L) can be used in various ways for locking a two-wheeled vehicle, such as a motorcycle, motorcycles or other power transmission rotation shaft,
이하에서는 편의상 무체인 자전거를 위한 동력전달장치(A)에 적용되는 경우를 가정하여 설명하도록 한다.Hereinafter, it will be described on the assumption that it is applied to the power transmission device (A) for the chainless bicycle for convenience.
도 4에서, 무체인 자전거를 위한 동력전달장치(A)에서 본 발명에 따른 회전축 잠금수단(L)은 베어링을 개재한 상태로 제2회전축(21)을 감싸는 제2하우징(H2)에 결합되는데, In Figure 4, the rotation shaft locking means (L) according to the present invention in the power transmission device (A) for the chainless bicycle is coupled to the second housing (H2) surrounding the second rotary shaft (21) via a bearing. ,
통상의 열쇠를 이용하는 자물쇠 또는 자동차나 고가의 자전거 잠금장치로 활용되는 공지의 무선신호 제어형 잠금장치를 적용하여By applying a lock using a common key or a known wireless signal lock that is used as a car or an expensive bicycle lock,
열쇠에 의한 수동 조작 또는 전자키에 의한 자동 조작으로 전후진 되는 록커를 포함하여 이루어진다.It includes a locker which is moved back and forth by manual operation by a key or automatic operation by an electronic key.
상기 록커는 회전축(21)의 해당 부위에 형성된 걸림부(21A)(도 5 [E] 참조)와 맞닿아 제2회전축(21)의 회전을 방지하게 된다.The locker is in contact with the engaging
도 4에서 잠금수단(L)은 케이스(47)에 내장된 솔레노이드(43)를 활용한 형태로 도시되어 있으며, 솔레노이드에 동작신호를 가하여 통전하는 무선수신부(또는 필요에 따라 유선수신부)는 생략되어 있다.In Figure 4, the locking means (L) is shown in the form utilizing the
케이스(47)는 전자적 잠금수단(L)을 구성하는 각 구성요소를 내장하며, 이 케이스를 통하여 제2하우징(27)에 잠금수단이 장착된다.The
상기 케이스(47)에 내장된 솔레노이드(43)는 무선(또는 유선) 신호(리모트콘트롤러에 의한 원격제어가 일반적일 것임)에 의하여 전원이 인가되면 자성체가 되 고,The
이러한 솔레노이드의 자력은 스풀(45)을 작동시키는데,The magnetic force of this solenoid actuates the
상기 스풀(spool)은 동작시 스프링(도면에서는 콘타입(conical) 스프링이다)(43b)의 탄성에 반대되는 방향으로 작동하여 록커(41)를 진퇴시킨다.The spool operates in a direction opposite to the elasticity of the spring (conical spring in the figure) 43b in operation to advance and lock the
또 이러한 케이스(47) 내의 솔레노이드(43), 스풀(45) 및 스프링(43B)은 하부의 캡(43a)에 의하여 정위치에 장착된 상태로 고정된다.In addition, the
도 4에 도시된 구성은 개략적으로 잠금수단(L)에서 솔레노이드(43)가 작동되지 않을 경우 스프링(43b)의 탄성에 의하여 록커(41)가 전진하여 상시적으로 제2회전축(21)의 걸림부(21A)와 맞닿아 록킹상태에 머물게 되는 형태로 도시되어 있으나,4 schematically shows that when the
반대로 스프링의 탄성은 솔레노이드 비작동시 록커가 후퇴하여 상시적으로 언록킹상태에 있도록 구성할 수 있다.On the contrary, the elasticity of the spring may be configured such that the locker retracts and is always unlocked when the solenoid is not operated.
또 상기 회전축(21)의 해당위치에 형성된 걸림부(21A)는 다른 회전축의 부위의 외경을 넘어 돌출된 형태가 아니라 환홈(21a)의 연속되지 않은 부분에 해당하는 것이나In addition, the engaging portion (21A) formed at the corresponding position of the
(도 5의 [E]의 측면도 및 " A-A' "선 단면도 참조),(See side view in [E] of FIG. 5 and cross-sectional view taken along line “A-A '”),
필요에 따라 회전축의 외면에 돌출된 형태로 변형될 수 있다.If necessary, it may be deformed to protrude to the outer surface of the rotating shaft.
또 도 5의 [A] 내지 [D]에 도시된 바와 같이, 상기 제2회전축(21)의 걸림 부(21A)는 하나이고, 상기 잠금수단의 록커(41)는 2개로 상호 이격되어 있는 형태로 변형할 수 있는데,In addition, as shown in [A] to [D] of FIG. 5, the locking
이는 제2회전축(21)의 걸림부(21A)가 어느 위치에 있더라도 반드시 한 곳의 록커(41)는 잠금위치로 이동될 수 있도록 하기 위한 것이다.This is to ensure that the
이를 통하여 록커가 1개이고 회전축의 걸림부가 하강하여 록커와 맞닿게 되는 경우 잠금기능을 수행할 수 없는 상황이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Through this, it is possible to prevent a situation in which a locker cannot be performed when there is only one locker and the engaging portion of the rotating shaft descends to come into contact with the locker.
또 도면에서 상기 두 록커는 각각의 솔레노이드(43) 등을 구비한 형태이나,In the drawings, the two lockers are provided with
필요에 따라 하나의 솔레노이드 등에 의하여 두 록커가 진퇴되는 형태로 변형될 수 있다.If necessary, two rockers may be deformed by one solenoid or the like.
도 5의 [A] [B] [C]에서 확인할 수 있는 바와 같이, 걸림부(21A)의 위치와 무관하게 반드시 적어도 어느 하나의 록커(41)에 의한 잠금이 실현되어As can be seen from [A] [B] [C] of Fig. 5, regardless of the position of the locking
도난 방지나 어린이 등이 자전거를 무단 운전하는 경우 등에 발생할 수 있는 안전사고 방지 등의 기능을 보다 완벽하게 달성할 수 있다.Functions such as prevention of theft and the prevention of safety accidents that may occur when a child rides a bicycle, etc. can be more fully achieved.
아울러 록커의 전진으로 잠금상태에 있는 경우, 의도하거나 무의식 중에 작동시켜 In addition, if the locker is locked by the forward movement of the locker,
제2회전축(21)이 회전하는 경우 When the second
록커가 1개이고 돌기가 록커와 접촉하지 않은 상태에 있는 경우 회전축의 회전에 의하여 록커나 회전축이 파손 또는 마모(반복적인 충격으로 파손상태에 이를 수도 있다)에 이를 수 있는 것에 비하여When there is only one locker and the projection is not in contact with the rocker, the rotation of the rotating shaft may cause the rocker or the rotating shaft to be damaged or worn out (it may be damaged by repeated impact).
록커가 2개인 경우에는 회전축 걸림부(21A)와 록커의 간격이 짧아 의도적이 거나 무의식적인 작동에도 록커나 회전축에 가해지는 충격이 적게 되므로 파손 또는 마모를 방지할 수 있다.In the case of two lockers, the interval between the rotation
이상의 설명에서 무체인 자전거나 수동 또는 자동 조작 잠금장치 등과 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.In the above description, although the conventionally known techniques related to the chainless bicycle or the manual or automatic operation locking device and the like are omitted, those skilled in the art can easily infer, infer and reproduce the same.
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "동력전달장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, in the above description of the present invention, the power transmission device having a specific shape and structure has been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art. It should be interpreted as falling within the protection scope of the invention.
도 1은 본 발명에 따른 동력전달장치에 대한 개략적인 측면도.1 is a schematic side view of a power transmission device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 동력전달장치에서 제1동작부와 제3동작부를 나타낸 도면.2 is a view showing a first operating part and a third operating part in the power transmission device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 동력전달장치에서 제2동작부를 나타낸 도면.Figure 3 is a view showing a second operation unit in the power transmission device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 동력전달장치를 위한 잠금장치의 결합상태 평면도.Figure 4 is a plan view of the engaged state of the locking device for a power transmission device according to the invention.
도 5는 본 발명에 따른 동력전달장치를 위한 잠금장치와 관련된 요부 도면.5 is a main view of the locking device for the power train according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 동력전달장치의 조립 사진.Figure 6 is a photograph assembly of the power transmission device according to the invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 제1동작부10: first operation part
11 : 제1회전축 12 : 제1회전체11: first rotating shaft 12: first rotating body
13 : 롤러기어 131 : 축핀13: roller gear 131: shaft pin
132 : 롤러132: roller
20 : 제2동작부20: second operation part
21 : 제2회전축 22 : 제2회전체21: second rotating shaft 22: second rotating body
22A : 구동측 제2회전체 22B : 종동측 제2회전체22A: driving side second
23 : 대응롤러기어 231 : 축핀23: corresponding roller gear 231: shaft pin
232 : 롤러232: Roller
30 : 제3동작부30: third operation part
31 : 제3회전축 32 : 제3회전체31: third rotating shaft 32: third rotating body
33 : 롤러기어 331 : 축핀33: roller gear 331: shaft pin
332 : 롤러332: roller
H1,H2,H3: 2하우징 L: 잠금수단H1, H2, H3: 2 housing L: Locking means
41: 록커 43: 솔레노이드41: Rocker 43: Solenoid
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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KR1020090026359 | 2009-03-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20100108175A (en) |
-
2009
- 2009-09-28 KR KR1020090091646A patent/KR20100108175A/en active IP Right Grant
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