KR20150063679A - 변속씽싱바퀴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 외바퀴자전거에 있어서 승차자가 쉽게 탈수 없는 점을 개선하기 위해
첫째, 구조적으로 차체로 전달되는 중력을 바퀴의 중심보다 아래 넓은 각도에서 두 점 이상으로 나누어 받도록 허브의 공간 안에 다수의 로라를 설치하고 다수의 로라를 중심축으로 바퀴가 회전하도록 하여 무게 중심이 중앙 일 점으로 전달되는 기존 외바퀴 자전거보다 균형 잡기에 유리한 조건을 제공하였고, 확보된 허브공간 안에서 페달의 회전축을 바퀴의 중심보다 앞쪽으로 하여 기존 외바퀴 자전거에 비하여 안정된 자세에서 효율적으로 바퀴를 작동하도록 하였으며,
둘째, 바퀴의 중심축과 편심으로 허브(7)를 관통하는 페달 축에 결합 된 기어A(4)와 다단기어를 통해 회전비가 다른 구동력을 허브와 접하는 기어/프리휠(6)에 전달하는 구성과 페달의 구동력을 기어/후리휠(6)로 바로 전달하는 구성이 주행 조건에 따라 기계적으로 변환되는 구조를 구현하여 두 바퀴 자전거와 같은 효율적인 주행이 가능하도록 고안된 자전거이다.

Description

변속씽싱바퀴{Speed gear Ssing sing barqeui}

외바퀴 자전거에 있어서 안정성과 실용성이 구비된 자전거를 구현하고 나아가 주행 조건에 따라 변속을 가능하게 하는 기술을 제공하는 분야

출원번호 10-2009-0086194(출원일 2009년 9월 12일) 씽싱바퀴 특허출원서에서 구현하고자 하는 변속가능하고, 안정성을 향상시키는 자전거를 실현, 제품화하는데 있어서 동 발명의 저속형과 고속형 구조를 별도로 구현하지 않고 일체의 자전거에서 평상 주행시는 고속형, 오르막 주행시 저속형으로 선택되는 기술

출원번호: 10-2009-0086194(출원일 2009년 9월 12일) 출원번호: 10-2013-0042581(출원일 2009년 4월 18일)

공백

일반적으로 외바퀴자전거를 사용하려면 많은 연습이 필요하다. 또한 사용하기를 익힌 사람도 속도를 증가시키거나 조절할 수 있는 장치가 없기 때문에 휴대가 간편함에도 불구하고 대중화되지 못하고 있다. 또한 페달과 바퀴의 회전비가 고정되어있어 언덕길을 오르거나 험로를 주행할 때 원활한 주행이 어렵다. 따라서 위 문제들을 해결하는 것이 주요 과제이다.

출원번호: 10-2009-0086194(출원일 2009년 9월 12일)은 저속형과 고속형이 각기 다른 형태로 분리되어 있고,

출원번호: 10-2013-0042581(출원일 2009년 4월 18일)은 상기 발명의 고속형 구조를 허브 안에 구현한 것이나 본 발명은 상기 저속형과 고속형 기어배치를 하나의 허브 안에 구현하고 상황에 따라 변환되는 구조를 실현한 발명이다. 그 내용은 차체와 결합 되는 일측의 허브덮개(7a)와 대칭의 허브덮개(7a) 사이에 바퀴의 회전축을 형성하는 다수의 로라축(8a)과 로라(8)가 구비되고, 도 7의 예시와 같이 다수의 로라(8)에 의해 형성된 회전축을 중심으로 바퀴가 회전하게 되고 페달에서 발생 된 구동력이 허브(7) 안에 구비된 변환장치(3)에 의해 기어A(4)와 결합되어 기어비를 변환하거나 기어/후리휠(6)과 결합되어 회전력을 직접 바퀴에 전달한다. 평지나 내리막길 주행시 상기 변환장치(3)는 스프링의 탄성에 의해 기어A(4)와 결합하게 되어 다단기어(5)를 거쳐 변환된 구동력을 기어/후리휠(6)에 전달하게 되며, 오르막길 주행시 기어A(4)에 작용하는 저항력이 상기 변환장치(3)와 기어A(4)의 접면에 형성되는 결합력보다 커지게 되면 두 부재 사이의 결합이 풀리면서 상기 스프링(3a)을 누르고 변환장치(3)는 기어/후리휠(6)과 결합되어 페달의 구동력을 기어/후리휠(6)과 접하는 허브(7)에 바로 전달하게 된다

선출원 발명인 출원번호 10-2009-0086194(출원일 2009년 9월 12일) 씽싱바퀴는 발명의 원리를 나타내는데 요긴한 구조로 되어있으나 저속형과 고속형이 각기 다른 형태로 구현되어 있고, 출원번호: 10-2013-0042581(출원일 2009년 4월 18일)은 고속형만 허브 안에 구비되어있어 경사로나 험로 주행시 효율적인 주행을 할 수 없으나 본 발명은 평지나 경사가 완만하여 적은 힘으로도 주행이 가능할 때에는 페달을 여러 번 돌리지 않아도 주행 가능하고, 경사가 심하거나 험로를 주행할 때에는 적은 힘으로도 주행할 수 있는 구조를 실현하게 된다.

대표도는 발명의 내용을 구현한 입체형상과 주요부위를 투영한 측면 일례, 도 1은 발명의 분해 사시도와 부품의 명칭을 표시한 그림,
도 2는 발명의 내용을 도시한 주요부위 단면과 명칭,
도 3은 발명의 주요 내용인 변속장치의 사시도와 명칭을 표시한 그림,
도 4는 변속장치의 원리를 도시한 그림,
도 5는 바퀴의 회전축을 형성하는 로라와 로라축의 구조를 도시한 단면도, 도 6은 바퀴의 회전축을 형성하는 로라와 로라축의 단면과 구조를 투영한 입체투영도,
도 7은 기존 외바퀴 자전거의 축 단면과 본 건 발명의 로라가 회전축을 형성하는 단면 예시
도 8은 본 발명의 내용을 구현한 실시 예

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 발명의 내용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 주요부는 차체, 바퀴 그리고 동력발생부로 이루어진다.

여기서, 상기 차체(10)는 허브(7) 양단을 덮고 있는 허브덮개(7a)에 조립되고

상기 허브덮개(7a)에는 페달(1)의 회전축 즉 페달축(2)을 구름접속으로 결합할 수 있는 구멍(7b)이 구비되고, 상기 양단의 허브덮개(7a) 사이에는 다수의 로라축(8a)과 다수의 로라(8)가 구비되어 도 7의 예시와 같은 원리로 중앙에 허브(7)가 구비된 바퀴(9)의 회전축을 형성하게 된다.

상기 도 7은 기존 외바퀴자전거가 차체에서 형성된 중력이 바퀴의 중심축 상단 일 점, 미세한 부위에 전달되어 승차자가 균형을 잡기에 어려움이 있는 반면에 본 발명의 회전축은 선출원 발명인 출원번호 10-2009-0086194(출원일 2009년 9월 12일)의 발명원리를 허브 안에 구현한 것으로 차체에서 전달되는 무게중심을 바퀴의 중심보다 아래로 나누어 전달하므로 균형에 유리한 구조를 형성하게 되고, 페달축(2)을 바퀴(9)의 중심보다 앞에 두어 페달의 효율적 구동이 가능하게 된다.

상기 바퀴(9)의 중앙에는 일 측에 톱니가 있는 허브(7)가 구비된다.

본 발명의 구동부는

도 3의 그림과 같이 페달축(2)이 구비되고, 상기 페달축에 끼어져 축을 따라 이동하며 고속이나 저속으로 속도를 변환할 수 있는 변환장치(3)와 핀(2a), 스프링(3a)이 구비되고, 기어A(4), 기어/후리횔(6), 베어링(6a)이 구비되어 있고, 상기 페달축(2)과 평행하게 기어축(5a)과 다단기어(5)가 구비되어,

평시 주행시 페달(1)에서 발생된 구동력은 상기 페달축(2)에 끼워진 핀(2a)에 의해 변환장치(3)와 연동 되어 전달되고 스프링(3a)과 핀홀(3b)에 의해 형성된 결합력은 기어A(4)와 결합 되어 기어A(4)를 회전시키고 기어A(4)를 통해 전달된 구동력이 다단기어(5)를 통해 기어 비를 변환시켜 기어/후리휠(6)을 거쳐 허브와 바퀴를 구동시킨다.

상기 핀홀(3b)은 페달축(2)에서 전달되는 구동력을 변환장치(3)로 전달하는 연결점이 되며 변환장치(3)가 고속과 저속으로 전환되는 통로를 형성하게 된다. 핀홀(3b)의 경사각(∠Ａ)은 스프링(3a)의 탄성과 함께 변환장치(3)와 기어A(4)의 결합력을 결정하게 된다. 상기 스프링(3a)의 탄성은 페달에 힘이 가해지지 않을 때 원래의 상태로 복원되는 복원력으로 작용한다.

상기 경사각(∠Ａ)이 "0"일 때 변환장치3)와 기어A(4)의 결합력은 스프링(3a)의 탄성과 두 부재의 접촉면에 발생 되는 마찰에 의해서 결정되지만 도 4에 표시된 경사각(∠Ａ)의 크기가 커지면 결합력도 비례하여 커지게 된다.

오르막길이나 험로 주행시 기어A(4)에 걸리는 저항력이 변환장치(3)와 기어A(4)의 결합력보다 클 때, 도 4의 원리와 같이 변환장치(3)는 스프링(3a)을 누르고 기어/후리휠(6)과 물려 페달에서 발생 되는 구동력은 도 4의 " 저속 "단계 그림과 같이 기어비를 변환시키지 않고 허브(7)에 바로 전달된다

상기 기어/프리휠(6)은 후리휠의 기능이 없는 단순 기어만을 구성하는 경우도 포함된다.

안정성이 향상되고 효율적인 주행이 가능한 외바퀴 자전거는 외바퀴 자전거의 한계를 넘어 대중화가 가능할 것이다. 특히 상황에 따라 변속 가능한 구조를 갖춘 본 발명의 자전거는 장거리 주행에도 편리하게 이용할 수 있어 시장을 확대하는 좋은 기회를 제공하게 될 것이다.

1: 페달, 2: 페달축, 2a: 핀, 3: 변환장치, 3a: 스프링, 4: 기어A, 5: 다단기어, 5a: 기어축, 6: 기어/후리휠, 6a: 베어링, 7: 허브, 7a: 허브덮개, 7b: 구멍, 8: 로라, 8a: 로라축, 9: 바퀴, 10: 차체

Claims (3)

1. 바퀴의 중앙에 허브(7)가 구비된 외바퀴자전거에서
   상기 허브(7)의 양단에 구비된 허브덮개(7a)에 다수의 로라축(8a)과 로라(8)가 결합 되어; 상기 허브(7)의 내경 안에서 바퀴의 회전축을 형성하고,
   차체와 결합 된 상기 허브덮개(7a)의 양측에 구비된 구멍(7b)을 관통하는 페달축(2)의 일 측에 기어A(4)가 구비되고 다른 일 측에 기어/후리휠(6)이 구비되며, 상기 기어A(4)와 기어/후리휠(6)의 사이에 스프링(3a)과 변환장치(3)가 구비되어; 상기 변환장치(3)가 기어A(4)와 결합하여 다단기어(5)를 거쳐 기어/후리휠(6)로 기어 비가 변환된 구동력을 전달하거나, 상기 변환장치(3)가 페달축(2)의 타 단에 있는 기어/후리휠(6)과 선택 결합하여 페달(1)의 구동력을 다단기어(5)를 거치지 않고 곧 바로 허브(7)로 전달하여 바퀴(9)를 구르게 하는 것을 특징으로 하는 자전거.
2. 제1항에 있어서, 상기 허브(7)의 기어 구성부위에 다른 기어를 추가한 추가 변속장치, 구동력을 단속하는 단속장치(클러치), 브레이크 외 부속장치를 장착하는 것을 특징으로 하는 자전거.
3. 제1항에 있어서, 예시한 형상 외의 다른 형상으로 차체의 형상을 변경하거나 안전장치, 받침장치나 보조바퀴 외의 부가 장치를 탈·부착하는 것을 특징으로 하는 자전거
   

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