KR20200084298A - magnet using acceierrator divice bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자전거 페달과 연관된 부분에 자석의 자력를 이용한 가속동력구동장치를 설치하여 구동바퀴의 회전력을 증가시켜 주행속도를 향상시키고 자전거 이용자의 폐달 밟는 힘을 절약하는 것을 특징으로한 자전거 가속동력장치 관한 것이다.The present invention relates to a bicycle acceleration power device, characterized in that by installing an acceleration power driving device using a magnetic force of a magnet in a portion associated with a bicycle pedal, the rotational force of the driving wheel is increased to improve driving speed and save the pedaling force of a bicycle user. will be.
자전거는 교통수단으로 주로 이용되지만 최근에는 레저활동 및 운동을 통한 신체단련 목적으로도 많이 사용되고 있다.Bicycles are mainly used as a means of transportation, but recently, they are also widely used for the purpose of training through leisure activities and exercise.
일반적으로 자전거는 페달을 돌려 중심축이 회전함으로써 동력원이 발생되고 중심축에 연결된 체인링을 통해 뒷바퀴구동축에 체인을 매개로 동력이 전달되어 추진력을 얻는다. 즉, 자전거 이용자의 페달링에 의한 힘을 이용하여 주행하는 것으로 평지에서는 주행에 큰 어려움이 없으나 경사지등을 주행시에는 많은 힘을 필요로 하게된다.In general, a bicycle rotates a pedal to rotate the central axis, thereby generating a power source, and power is transmitted through the chain to the rear wheel drive shaft through a chainring connected to the central shaft to obtain propulsion. In other words, driving by using the force of the pedaling of the bicycle user, there is no great difficulty in driving on flat ground, but when driving on slopes, etc., a lot of power is required.
최근에는 자전거의 속도를 증가시키기 위해 일반자전거는 페달측 구동체인링 및 구동뒷바퀴측에 각각 직경이 다른 다단의 체인기어를 두어 변속기로, 체인의 위치를 변경할 수 있도록 하여, 다양한 속도를 낼 수 있도록 하고. 전기자전거는 밧데리의 동력을 사용하여 전기모터를 구동시킴으로서, 속도를 낼 수 있도록 하고 있다.Recently, in order to increase the speed of the bicycle, general bicycles have multi-stage chain gears with different diameters on the drive chain ring and the rear wheel side of the pedal, so that the position of the chain can be changed with the transmission, so that various speeds can be achieved. and. The electric bicycle uses the power of the battery to drive the electric motor so that it can speed up.
속도를 증가시키기 위해서는 페달을 빨리 밟아 신속하게 회전시켜 줘야 하고, 페달에 접한 구동스프라켓은 크고 뒷바퀴 체인기어는 작아야 한다. 또한, 언덕이나 경사진 길을 주행하기 위해서는 페달 쪽 구동스프라켓은 작고 뒷바퀴 체인기어는 커야 힘이 덜 소모된다.In order to increase the speed, the pedal should be pressed quickly and rotated quickly, and the drive sprocket contacting the pedal should be large and the rear wheel chain gear should be small. In addition, in order to drive on a hill or a sloped road, the pedal-side drive sprocket is small and the rear wheel chain gear is large to consume less power.
이럴 경우, 똑같은 거리를 주행 시 기존 자전거는 잦은 변속작용을 해야 하는 불편과, 변속트러블이 발생하기 쉬우며, 전기자전거 동력전달장치는 전기코일, 감속기등으로 허브가 커지고, 밧데리등으로 무게가 증가된다는 점, 충전이 필요하다는 점, 충전시 전기를 필요로 한다는 면에서, 가장 친환경적인 교통수단에 어긋난다는 점이다.In this case, when driving the same distance, the existing bicycle is inconvenient to perform frequent shifting, and it is easy to cause shifting troubles.The electric bicycle power transmission device increases the weight with an electric coil, reducer, etc., and increases the weight with a battery. That is, it needs to be charged, and in that it requires electricity when charging, it is inconsistent with the most environmentally friendly transportation.
이러한 상기 문제점들을 해결하고자 영구자석,중심축,보조축을 활용한 가속동력구동장치에 관한 것으로 본 발명의 출원인은 국내 특허출원번호 10-2019-0000048(2019. 01. 02)를 출원한 바 있다. 그러나, 상기의 선출원건은 중심축,보조축에 결합되어 회전시에 회전력을 키워주는 C형자석의 가격이 고가라는 점,회전력의 발생이 페달 1회전시 2회 뿐이라는 점, 자력조절기의 배치로 하우징 공간이 커지는 문제점이 있다.In order to solve these problems, the present invention relates to an acceleration power driving device using a permanent magnet, a central axis, and an auxiliary axis, and the applicant of the present invention has applied for a domestic patent application number 10-2019-0000048 (2019. 01. 02). However, the above-mentioned application is combined with the central axis and the auxiliary axis, and the price of the C-shaped magnet that increases the rotational force when rotating is expensive, the fact that the generation of the rotating power is only twice when the pedal is rotated, and the arrangement of the magnetic regulator There is a problem in that the furnace housing space becomes large.
본 발명은 상기의 결점을 해소하고 개선키 위한 것으로 하우징내에 영구자석이 결합된 2개의 회전축을 조합하여 2개의 회전축 자석의 자력간 상호작용에 의해 속도를 변화시키고 하우징 내측면 일정부위에 회전축의 속도를 증가시키기 위한 고정자역활의 자석을 2곳에 배치하여 2개의 회전축의 자석과 고정자 자석이 상호 밀고 당기는 상호작용으로 가속력을 발생시켜 2개의 회전축과 치합되어 있는 회전기어체에 의해 지속적으로 회전하게 함으로서 자전거 페달 밟는 힘의 소모를 적게하고 증가된 회전력이 페달측 구동스프라켓을 통해 체인을 매개로 뒤바퀴 종동스프라켓에 전달되는 가속동력구동장치를 설치하여 기출원된 발명의 단점을 보완하고 개선코자 한다.The present invention is intended to solve and improve the above-mentioned drawbacks, by changing the speed by the interaction between the magnetic forces of two rotating shaft magnets by combining two rotating shafts with permanent magnets in the housing, and rotating shaft speed on a certain part of the inner surface of the housing. By placing the magnets of the stator to increase the position in two places, the magnets of the two rotating shafts and the stator magnets generate an acceleration force by the mutual pushing and pulling interaction, thereby continuously rotating by the rotating gear meshed with the two rotating shafts. It is intended to complement and improve the disadvantages of the previously proposed invention by installing an acceleration power driving device that reduces the consumption of the stepping force and transmits the increased rotational force to the rear wheel driven sprocket through the chain through the pedal-side drive sprocket.
기존 자전거의 경우 페달의 1회전 시 중심축에 결합된 구동스프라켓도 1회전뿐인 등속회전이나, 상기과제를 달성하기 위한 본 발명의 가속동력구동장치는, 회전기어체를 중심으로 밀고, 당기는 자력의 상호작용을 하는 회전자수를 중심축과 보조축 2개로 구성할 수 있고, 회전자와 상호작용으로 가속회전력이 생기게 하는 고정자도 하우징 내측 일정부위에 2군데 설치할 수 있으며, 회전기어체의 좌,우에 설치되는 회전자날개 개수도 2개,3개,4개,5개,6개로 구성시킬수 있어 페달구동시 회전력이 지속적으로 발생됨에 페달중심축 한쪽 끝단에 구동스프라켓을 연결하면 증가된 회전력이 결과적으로 뒤바퀴 종동스프라켓에에 전달되어 속도가 좋아지고 자전거이용자의 페달링에 드는 힘도 절약할 수 있다.In the case of a conventional bicycle, the drive sprocket coupled to the central axis during one revolution of the pedal also has a constant rotation, such as only one revolution, or the accelerating power driving apparatus of the present invention for achieving the above problem, the mutual interaction of the magnetic force pushing and pulling around the rotating gear body The number of rotating rotors can be composed of two central and auxiliary shafts, and a stator that generates accelerated rotational force by interacting with the rotor can be installed in two places on the inside of the housing, and is installed on the left and right sides of the rotating gear. Since the number of rotor blades can also be composed of 2, 3, 4, 5, and 6, the rotational force is continuously generated when the pedal is driven.If a drive sprocket is connected to one end of the pedal center shaft, the increased rotational force will result in rear wheel rotation. The speed is improved by being transmitted to the driven sprocket, and the force required for pedaling the bicycle can also be saved.
영구자석의 자력힘을 이용한 가속동력구동장치를 자전거 동력원으로 사용함으로서 같은 힘의 페달 구룸 작용에도 속력이 증가하고 힘이 큰 토크를 얻게되어 경사진 도로등을 쉽게 오를 수 있고 자전거이용자의 체중, 기어부하, 자전거본체 무게, 도로주행 여건, 자전거 이용 목적에 따라, 회전자 날개 개수를 조정하거나, 회전자, 고정자에 결합되는 자석의 자력세기를 다르게 할 수 있어 유성기어장치를 이용하지 않고서도 속력을 내기 쉽고, 자전거 이용자에게 어울리는 맞춤형 자전거를 제작할 수 있어 레저,자전거여행 취미생활의 즐거움을 얻을 수 있다.By using the accelerator power driving system using the permanent magnet's magnetic force as a bicycle power source, the speed increases and the torque is increased even when the pedal operates with the same force, so that you can easily climb slopes, etc., and the bike user's weight and gear Depending on the load, the weight of the bicycle body, road driving conditions, and the purpose of using the bicycle, the number of rotor blades can be adjusted, or the magnetic strength of the magnets coupled to the rotor and stator can be changed, so speed can be adjusted without using a planetary gear. It is easy to make and can make customized bicycles suitable for bicycle users, so you can get the pleasure of leisure and bicycle travel hobby.
제 1도 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 결합상태를 나타낸 정면도.
제 2도 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 결합상태를 분해 사시도
제 3도 본 발명의 자전거프레임과 가속동력구동장치의 하우징 결합상태를 나타낸 단면도
제 4도 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 중심축과 중심축회전기어체, 보조축과 보조축 회전기어체 결합상태를 나타낸 단면도
제 5도 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 작동 상태도
제 6도 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 회전자 날개 개수 변형 사례 단면도
제 7도 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 하우징본체커버 변형 사례 단면도1 is a front view showing the combined state of the bicycle acceleration power drive device of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the combined state of the bicycle acceleration power drive of the present invention
Figure 3 is a cross-sectional view showing the combined state of the housing of the bicycle frame and the accelerator drive of the present invention
4 is a cross-sectional view showing a combined state of the central axis and the central axis rotation gear, the secondary axis and the secondary axis rotation gear of the bicycle acceleration power driving apparatus of the present invention.
Figure 5 also shows the operating state of the bicycle acceleration power drive of the present invention
6 is a cross-sectional view of a modified example of the number of rotor blades of the bicycle acceleration power driving apparatus of the present invention
7 is a cross-sectional view of a modified case of the housing body cover of the bicycle acceleration power driving apparatus of the present invention
본 발명에 따른 자전거 가속동력구동장치의 결합과정 및 작동원리의 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 순차적으로 설명하면 다음과 같다.A specific embodiment of the coupling process and the operating principle of the bicycle acceleration power driving apparatus according to the present invention will be described sequentially with reference to the drawings.
본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로 권리범위는 실시예에 한정하지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것은 생략하였으므로 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.The embodiments of the present invention are for explaining one invention, and the scope of rights is not limited to the examples, and the illustrated drawings are enlarged showing only essential contents for the sake of clarity of the invention, and ancillary elements are omitted, and thus the analysis is limited to the drawings. It should not be done.
도1은 본 발명의 자전거 가속동력구동장치의 결합상태를 나타낸 정면도로 하우징 본체내에 결합되며,1 is a front view showing a combined state of the bicycle acceleration power drive device of the present invention is coupled in the housing body,
도2는 가속동력구동장치의 중심축(14),보조축(15), 중심축회전기어체(31), 보조축회전기어체(32), 하우징본체커버(22) 결합상태를 나타낸 것으로 중심축에는 페달링,크랭크암,페달이 치합되므로 보조축보다 길이가 길으며 보조축은 하우징 몸통 양쪽폭과 같으나 중심축은 하우징 폭보다 길게 만들어진다.Figure 2 shows the combined state of the
하우징본체커버는 하우징본체(21) 좌우에 위치하며, 베어링이 삽입되는 동공(23)이 만들어지며 동공에는 각각 2개씩 4개의 베어링(13)이 끼워지며, 동공 안쪽으로 중심축과 보조축이 위치하게 되며, [ 형태의 하우징본체커버(22)의 꺽인부분은 하우징본체(21)안쪽으로 들어가며 꺽인부위에 고정자 역할을 하는 영구자석(26,27)이 삽입될 수 있도록 파인홈이 만들어진다, 파인홈 한쪽은 한 개극으로 구성된 자석이 삽입되어 회전기어체의 2개극으로 구성된 회전자날개와 자력작용을 하고 파인홈 다른쪽은 2개극으로 구성되어 회전기어체의 한 개극으로 구성된 자석과 밀고 당기는 자력작용을 함으로서, 회전력을 일으키게 된다.Housing body cover is left of housing body (21) Located at the right, the
도3은 가속동력구동장치의 하우징 결합상태를 나타낸 단면도로서 하우징은 직사각형형태이며 위쪽과 뒤쪽으로 자전거 프레임(28)과 용접으로 일체화되며,하우징 본체 내측 일정부위에 영구자석이 결합되며 영구자석은 중심축,보조축의 회전자 자석과 상호작용하는 고정자 역할을 하게된다. 영구자석이 위치하는 부위를 제외한 직사각형형태의 하우징내측커버(24)가 본체내에 위치하게 되는데 중심축,보조축의 회전기어체에 결합된 자석의 자력이 철금속인 하우징 본체(21)로 인해 자석이 본체와 붙으려는 자력작용을 방지키위해 스텐이나, 알루미늄등 비자성체로 만든 내측커버를 본체와 결합시킨다.Figure 3 is a cross-sectional view showing the housing coupled state of the accelerator power drive device, the housing is rectangular and integrated with the
하우징 좌 우로는 중심축,보조축, 회전기어체, 베어링이 조립된 하우징본체커버(22)가 하우징 본체와 결합되며 하우징 본체(21)와 본체커버 모서리 부위에 낸 볼트동공에 볼트(25)로 고정시키며 커버 바같으로 나온 중심축에 구동스프라켓, 크랭크암,페달을 조립시킨다..On the left and right of the housing, the housing body cover 22, in which the central axis, auxiliary shaft, rotating gear body, and bearings are assembled, is combined with the housing body, and fixed with
도4는 가속동력구동장치의 중심축,보조축, 회전기어체의 상세결합도로서 중심축에 결합된 회전기어체(31)와 보조축에 결합된 회전기어체(32)의 기어가 평행하게 맞물려 회전할 수 있도록 동수의 기어잇수가 만들어지며, 각각의 회전기어체 좌우로 회전자날개가 결합된다. 회전자날개 개수는 180각도로 2개설치, 120각도로 3개설치, 90각도로 4개설치할 수 있으며 도4는 120각도로 회전자날개 개수를 3개 설치된 것을 도시한 사례이다. 좌의 회전자날개가 120각도로 설치된 경우 우의 회전자날개는 좌쪽의 회전자날개와 60각도로 차이가 나게 120각도로 설치하여 회전력 발생이 360도 회전시 좌에서 3회, 우에서 3회 총 6회 발생시키게 된다.(회전자날개 개수가 2개로 180각도로 설치된 경우 4회 회전력 발생, 회전자날개 개수가 4개로 90도 각도로 설치된 경우 8회 회전력 발생)Figure 4 is a detailed coupling diagram of the central axis, the auxiliary shaft, and the rotating gear of the accelerating power driving device, the gears of the
각각의 회전기어체와 각각의 축들의 결합 방법으로는 회전기어체 안쪽 동공구에 암나사를 새기고 각각의 축 중앙부위 외꽉부위에 수나사(39)를 새겨 결합하거나 각각의 회전기어체와 각각의 축에 작은 구명을 내서 결합핀(38)을 끼워 결합한 것을 도면에 나타낸 것이며, 회전자날개 개수가 짝수인 경우에는 회전기어체 가운데를 사각동공구를 만들고 각축이 회전기어체와 접하는 외꽉부위를 사각(도면생략)으로 만들어 결합할 수 있다.As a method of combining each rotating gear and each axis, a female thread is engraved on the inner pupil of the rotating gear, and a
중심축회전기어체(31) 좌,우에는 일정한 각도로 중심축회전자날개구(33)가 만들어지고 구안쪽에는 나사산이 새겨지며 중심축회전자날개는 일반 볼트형태로 제작되는데 구슬(원형)자석고정볼트(37)는 볼트몸체에 나사산이 새겨지고 볼트머리는 속이파인 반원구형태로 반원구안으로 회전자구슬(원형)자석(36)이 결합되며, 회전자날개구안으로 구슬(원형)자석 볼트를 조여 회전기어체와 결합시킨다. 보조축회전기어체(32) 좌,우에도 일정한 각도로 보조축회전자날개구(34)가 만들어지며 구안쪽으로 직사각형자석 2개를 붙여 N극, S극으로 만든 보조축회전자날개를 구 안쪽으로 끼워넣어 결합시킨다.The central shaft rotor gear (31) has a central shaft rotor blade opening (33) at a certain angle on the left and right sides, a thread is engraved inside the sphere, and the central shaft rotor blade is manufactured in the form of a regular bolt. (37) The screw body is engraved on the bolt body, and the head of the bolt is a semi-circle in the shape of a hollow, and the rotor ball (circular) magnet (36) is combined into the semicircle, and the bead (round) magnet bolt is tightened into the rotor blade opening. Combine with a rotating gear. Auxiliary shaft rotor gear (32) Auxiliary shaft rotor blade openings (34) are made at a constant angle to the left and right. Two rectangular magnets are attached to the inside of the sphere, and the auxiliary shaft rotor blades made of N and S poles are inserted into the sphere. Combine.
도5는 중심축,보조축,회전기어체에 의해 가속동력이 구동되는 작동상태도로서 위,아래 도면은 회전기어체와 하우징본체에 결합된 고정자 자석의 좌우 단면도이다.5 is an operating state diagram in which the acceleration power is driven by the central axis, the auxiliary axis, and the rotating gear body. The upper and lower figures are the left side of the stator magnet coupled to the rotating gear body and the housing body. It is the right section.
페달의 발구룸 작용으로 중심축 회전기어체가 회전하면 중심축회전기어체(31)와 기어로 치합되어 있는 보조축회전기어체(32)가 같이 회전하게 되는데 각각의 회전기어체의 기어잇수를 동일하게 하면 중심축회전기어체에 있는 회전자날개와 보조축회전자날개의 자석의 밀고 당기는 자력작용으로 회전력이 발생하게 된다. 도5의 사례도와 같이 회전자날개수를 3개로 할 경우 중심축이 360도 회전하는 사이에 회전력이 3번 발생한다. 그러나, 회전하는 중심축의 회전자날개와 보조축의 회전자날개가 히우징본체에 있는 고정자 자석에 가까이 접근하면 각축의 회전자날개가 고정자자석에서 떨어지지 않으려는 자력의 작용으로 응력이 쌓이게되나 기어체의 회전힘으로 고정자 자석과 떨어지지 않으려는 회전자날개의 자력 작용을 넘어서면 자력의 밀어내려는 작용으로 가속력이 발생하게 되며 이 상호 작용을 회전기어체를 중심으로 좌우에서 각각 3회 반복하게 되어 가속력이 발생함으로서 페발밟는 힘이 적게 들고 각축이 빠르게 회전하게 된다.When the central shaft rotating gear rotates due to the action of the pedal's exit room, the central
이 같은 원리는 회전자날개의 개수를 2개로 하거나 4개로 하거나 또같은 원리로 작용하나 회전하는 회전력의 강도가 달라질 수 있다.The principle of this is that the number of rotor blades is 2 or 4, or it works on the same principle, but the strength of the rotating torque can be changed.
도6은 자전거 가속동력구동장치의 회전자날개 개수 변형 사례 단면도로서 중심축회전기어체, 보조축회전기어체 좌우 양쪽으로 각각의 회전자날개가 동수로 조합되나 각각의 회전기어체 좌,우로 좌쪽은 4개씩, 우측은 3개씩으로도 날개갯수를 달리하여 제작될 수 있음을 보여준 변형 사례 단면도이다.Fig. 6 is a cross-sectional view of a modified example of the number of rotor blades of a bicycle acceleration power driving device. It is a cross-sectional view of a modified example that shows that each rotor blade is combined equally on both sides of the right side, but each of the rotating gears can be manufactured by varying the number of wings with 4 each on the left and 3 sides on the right.
도 7은 자전거 가속동력구동장치의 하우징본체커버 변형 사례 단면도로서 하우징본체에 결합되는 고정자자석이 본체 앞, 뒤로 2군데 설치되나 도7과 같이 한쪽에만 설치될 경우 하우징본체커버를 [ 형이 아닌 일자형 직사각형 형태로 제작될 수 있음을 나타낸 것이다.7 is a cross-sectional view of a modified case of the housing body cover of the bicycle acceleration power driving device. Two stator magnets coupled to the housing body are installed at the front and back of the main body, but when installed on only one side, as shown in FIG. 7, the housing body cover is not a [ It shows that it can be produced in a rectangular shape.
10. 동력회전부 11. 페달 12. 크랭크암 13.베어링 14,페달중심축 15.보조축 16. 구동스프라켓
20.하우징부 21. 하우징본체 22. 하우징본체 커버 23. 베어링동공구 24.하우징 내측커버 25.볼트 26. 고정자구슬(원형)자석 27. 고정자사각자석 28. 프레임 29 고정자결합 파인홈
30. 회전기어체부 31. 중심축회전기어체 32. 보조축회전기어체 33. 중심축회전자날개구 34. 보조축회전자날개구 35. 회전자직사각형자석 36.회전자구슬(원형)자석 37.구슬(원형)자석고정볼트 38. 결합핀 39,중심축나사산10.
20.
30.
Claims (9)
자전거 프레임과 결합되는 하우징 본체, 하우징본체 커버, 하우징내측커버, 베어링동공구, 고정자자석, 볼트로 구성되는 하우징부;
하우징본체내에 위치하여 페달중심축,보조축과 결합하여 회전력을 발생시키는 중심축회전기어체, 보조축회전기어체,중심축회전자날개구,보조축회전자날개구,각축회전자날개에 결합되는 직사각형자석 및 구슬(원형)자석, 구슬(원형)자석를 회전자에 결합되게하는 구슬자석고정볼트로 구성되는 회전기어체부로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 가속동력구동장치 자전거.A pedal 11 coupled to the left and right pairs of crank arms 12, a pair of left and right crank arms coupled to the pedal center axis, a pedal center axis and an auxiliary axis coupled to the housing body cover, and a pedal center coupled to the housing main cover A power rotating part consisting of a bearing that helps rotation of the shaft and the auxiliary shaft, a rotation gear body installed in the center of the central axis and the auxiliary shaft to rotate with the central shaft and the auxiliary shaft rotating, and a drive sprocket positioned at one end of the pedal center shaft;
A housing body composed of a housing body, a housing body cover, a housing inner cover, a bearing pupil tool, a stator magnet, and a bolt coupled to a bicycle frame;
Located in the housing body, the central shaft rotating gear body, the auxiliary shaft rotating gear body, the central shaft rotor blade opening, the auxiliary shaft rotor blade opening, the rectangular magnet coupled to each shaft rotor blade, combined with the pedal center shaft and the auxiliary shaft, and An accelerated power drive bicycle comprising a rotating gear body consisting of a bead (circular) magnet and a bead magnet fixing bolt that allows the bead (circular) magnet to be coupled to the rotor.
Applications Claiming Priority (2)
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