KR20210063100A - Stepper bike capable of high speed driving - Google Patents

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KR20210063100A KR1020190151595A KR20190151595A KR20210063100A KR 20210063100 A KR20210063100 A KR 20210063100A KR 1020190151595 A KR1020190151595 A KR 1020190151595A KR 20190151595 A KR20190151595 A KR 20190151595A KR 20210063100 A KR20210063100 A KR 20210063100A
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Abstract

A stepper bicycle that can achieve effects of cycling and walking at the same time and can run at high speed is provided. The stepper bicycle includes a power transmission device that converts a vertical motion of a pedal into a rotational motion and transmits the rotational motion to a rear wheel. Here, the power transmission device may be configured with first to fourth rotation modules to increase the speed three times in total. In addition, since the second rotation module and the third rotation module are coupled by a belt, when an excessive force greater than a threshold value is applied to the pedal, the second rotation module idles against the belt to prevent damage to the power transmission device and increase safety.

Description

고속주행이 가능한 스텝퍼 자전거{Stepper bike capable of high speed driving}Stepper bike capable of high speed driving

본 발명은 스텝퍼 자전거에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속주행이 가능하고 급격한 하중 인가로 동력전달장치의 전달되는 충격을 완화할 수 있는 스텝퍼 자전거에 관한 것이다.The present invention relates to a stepper bicycle, and more particularly, to a stepper bicycle capable of high-speed driving and mitigating the shock transmitted from a power transmission device by abrupt load application.

최근 들어 건강에 대한 높은 관심도와 함께 자전거를 타며 운동하는 인구가 늘고 있다. 일반적으로 자전거는 탑승자가 안장에 앉아 발로 페달을 밟고 그 힘이 페달, 크랭크 및 체인을 거쳐 뒷바퀴로 전달되어 구동하는 장치이다.Recently, the number of people who exercise while riding a bicycle is increasing along with a high level of interest in health. 2. Description of the Related Art In general, a bicycle is a device in which a rider sits in a saddle and steps on a pedal with their feet, and the power is transmitted to a rear wheel through a pedal, a crank and a chain to drive it.

헌데 자전거의 경우 탑승자가 안장에 앉아서 하는 운동 기구이기 때문에, 전신 운동이라기 보다는 하체 운동에 집중되어 있어서 걷기나 달리기에 비해 운동 효과가 낮을 수 있다. 또한 앉는 자세에 따라 허리나 다른 신체부위에 통증이 유발되기도 한다.However, in the case of a bicycle, since it is an exercise device that the rider sits on the saddle, the exercise effect may be lower than walking or running because it is concentrated on lower body exercise rather than full body exercise. Also, depending on the sitting posture, pain in the back or other parts of the body may be caused.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자전거와 걷기의 운동효과를 동시에 얻을 수 있으며 고속주행이 가능한 스텝퍼 자전거를 제공하고자 하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a stepper bicycle capable of simultaneously obtaining the exercise effects of cycling and walking and capable of high-speed running.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝퍼 자전거는, 고속주행이 가능한 스텝퍼 자전거로서, 바디 프레임; 상기 바디 프레임의 전방에 결합된 전방 휠; 상기 바디 프레임의 후방에 결합된 후방 휠; 상기 전방 휠에 결합되어 진행방향을 조정하는 핸들; 상기 바디 프레임에 설치된 구동축에 연결된 페달; 및 상기 페달의 상하운동을 회전운동으로 전환하여 상기 후방 휠에 전달하는 동력전달장치를 포함할 수 있다. 여기서 상기 동력전달장치는, 상기 페달의 상하운동을 회전운동으로 전환하는 크랭크를 구비한 제1 회전모듈; 상기 제1 회전모듈과 기어 결합하는 제2 회전모듈; 상기 제2 회전모듈과 벨트 결합하는 제3 회전모듈; 및 상기 제3 회전모듈과 체인 결합하며 상기 후방 휠에 동력을 전달하는 제4 회전모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 회전모듈과 상기 제2 회전모듈 간의 기어비, 상기 제2 회전모듈과 상기 제3 회전모듈 간의 기어비, 그리고 상기 제3 회전모듈과 상기 제4 회전모듈 간의 기어비에 의해, 상기 회전운동은 3회에 걸쳐 증속되어 상기 후방 휠에 전달될 수 있다. 또한 상기 제2 회전모듈과 상기 제3 회전모듈은 벨트에 의해 결합되고, 상기 페달에 임계값 이상의 과도한 힘이 가해지면 상기 제2 회전모듈이 상기 벨트에 대해 헛돌 수 있다.A stepper bicycle according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a stepper bicycle capable of high-speed running, comprising: a body frame; a front wheel coupled to the front of the body frame; a rear wheel coupled to the rear of the body frame; a handle coupled to the front wheel to adjust the moving direction; a pedal connected to a drive shaft installed on the body frame; And it may include a power transmission device for converting the vertical motion of the pedal into a rotational motion to transmit it to the rear wheel. Here, the power transmission device includes: a first rotation module having a crank for converting the vertical movement of the pedal into rotational movement; a second rotation module geared to the first rotation module; a third rotation module coupled to the second rotation module and the belt; and a fourth rotation module coupled to the chain with the third rotation module and transmitting power to the rear wheel. In addition, by the gear ratio between the first rotation module and the second rotation module, the gear ratio between the second rotation module and the third rotation module, and the gear ratio between the third rotation module and the fourth rotation module, the rotational movement may be increased three times and transmitted to the rear wheel. In addition, the second rotation module and the third rotation module are coupled by a belt, and when an excessive force greater than a threshold value is applied to the pedal, the second rotation module may idle with respect to the belt.

상기 제1 회전모듈은 제1 회전축; 상기 제1 회전축에 연결된 상기 크랭크; 및 상기 제1 회전축에 축 결합된 제1 평기어를 포함할 수 있고, 상기 제2 회전모듈은 제2 회전축; 상기 제2 회전축에 축 결합되고 상기 제1 평기어와 맞물려 회전하는 제2 평기어; 및 상기 제2 회전축에 축 결합된 제1 풀리를 포함할 수 있고, 상기 제3 회전모듈은 제3 회전축; 상기 제3 회전축에 축 결합되고 상기 제1 풀리와 벨트로 결합된 제2 풀리; 및 상기 제3 회전축에 축 결합된 제1 체인기어를 포함할 수 있고, 상기 제4 회전모듈은 상기 후방 휠의 축이 되는 휠축; 및 상기 휠축에 축 결합되고 상기 제1 체인기어와 체인으로 결합된 제2 체인기어를 포함할 수 있다. The first rotation module includes a first rotation shaft; the crank connected to the first rotating shaft; and a first spur gear shaft-coupled to the first rotation shaft, wherein the second rotation module includes: a second rotation shaft; a second spur gear axially coupled to the second rotation shaft and rotating in engagement with the first spur gear; and a first pulley shaft-coupled to the second rotation shaft, the third rotation module comprising: a third rotation shaft; a second pulley axially coupled to the third rotation shaft and coupled to the first pulley and a belt; and a first chain gear shaft-coupled to the third rotation shaft, wherein the fourth rotation module includes: a wheel shaft serving as a shaft of the rear wheel; and a second chain gear axially coupled to the wheel shaft and coupled to the first chain gear by a chain.

상기 제1 평기어와 상기 제2 평기어의 기어비는 1:2~4일 수 있고, 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리의 기어비는 1:2~4일 수 있고, 상기 제1 체인기어와 상기 제2 체인기어의 기어비는 1:2~4일 수 있다.A gear ratio of the first spur gear and the second spur gear may be 1:2-4, and a gear ratio of the first pulley and the second pulley may be 1:2-4, and the first chain gear and A gear ratio of the second chain gear may be 1:2-4.

소정의 조건에서 상기 제2 회전모듈이 상기 벨트에 대해 헛돌도록 상기 벨트의 장력을 조절하는 벨트 장력 조절부를 더 포함할 수 있다.It may further include a belt tension adjusting unit for adjusting the tension of the belt so that the second rotation module idles with respect to the belt under a predetermined condition.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 구체적인 내용 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the specific content and drawings.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스텝퍼 자전거에 의하면, 페달로부터 후방 휠까지 총 4개의 회전모듈로 동력전달장치가 구성되고, 각 회전모듈 간의 기어비를 조절을 통해 3회에 걸쳐 회전속도를 증속할 수 있으므로 고속주행이 가능하다.As described above, according to the stepper bicycle according to the present invention, the power transmission device is composed of a total of four rotation modules from the pedal to the rear wheel, and the rotation speed can be increased three times by adjusting the gear ratio between the rotation modules. Therefore, high-speed driving is possible.

한편 일반 자전거에 비해 안장이 없는 스텝퍼 자전거의 경우, 탑승자의 전체 하중이 페달에 인가되기 때문에 동력전달장치로 과도한 하중이 전달될 수 있다. 고속주행 중에 급격하게 과도한 하중이 인가되면 동력전달장치가 파손될 우려가 있다. 본 발명은 이러한 고속주행 시 안전성 문제를 해결하기 위해 제2 회전모듈과 제3 회전모듈이 벨트로 결합되고 페달에 과도한 힘이 가해지면 제2 회전모듈이 벨트에 대해 헛돌도록 하였다. 따라서 본 발명의 스텝퍼 자전거에 따르면 탑승자의 몸무게로 인한 하중에 의해 동력전달장치에 전달되는 충격을 완화할 수 있다.On the other hand, in the case of a stepper bicycle without a saddle compared to a general bicycle, an excessive load may be transmitted to the power transmission device because the entire load of the occupant is applied to the pedal. If an excessive load is applied abruptly during high-speed driving, the power transmission device may be damaged. In the present invention, in order to solve the safety problem during high-speed driving, the second rotation module and the third rotation module are coupled by a belt and when excessive force is applied to the pedal, the second rotation module is idle with respect to the belt. Therefore, according to the stepper bicycle of the present invention, the shock transmitted to the power transmission device by the load due to the weight of the occupant can be alleviated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝퍼 자전거의 사시도이다.
도 2는 도 1의 스텝퍼 자전거 중 동력전달장치를 분리하여 표현한 사시도이다.
도 3은 도 2의 동력전달장치의 정면도이다.
도 4는 도 2의 동력전달장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에서 벨트의 장력을 조절하는 과정을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of a stepper bicycle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the power transmission device of the stepper bicycle of FIG. 1 separated.
3 is a front view of the power transmission device of FIG. 2 .
4 is a plan view of the power transmission device of FIG. 2 .
5 is a view showing a process of adjusting the tension of the belt in FIG. 4 .

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms different from each other, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to the possessor, and the invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals refer to the same elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝퍼 자전거에 대해 자세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝퍼 자전거의 사시도이다. 도 2는 도 1의 스텝퍼 자전거 중 동력전달장치를 분리하여 표현한 사시도이다. 도 3은 도 2의 동력전달장치의 정면도이다. 도 4는 도 2의 동력전달장치의 평면도이다. 도 5는 도 4에서 벨트의 장력을 조절하는 과정을 나타낸 도면이다.Hereinafter, a stepper bicycle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of a stepper bicycle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the power transmission device of the stepper bicycle of FIG. 1 separated. 3 is a front view of the power transmission device of FIG. 2 . 4 is a plan view of the power transmission device of FIG. 2 . 5 is a view showing a process of adjusting the tension of the belt in FIG. 4 .

스텝퍼 자전거(100)는 바디 프레임(30)과, 바디 프레임(30)의 전방에 결합된 전방 휠(20)과, 바디 프레임(30)의 후방에 결합된 후방 휠(22)과, 전방 휠(20)에 결합되어 진행방향을 조정하는 핸들(10)과, 탑승자가 발로 밟는 페달(40)과, 페달(40)의 상하운동을 회전운동으로 전환하여 후방 휠(22)에 전달하는 동력전달장치를 포함한다. 본 실시예에서는 전방 휠(20)과 후방 휠(22)이 하나씩인 경우를 예로 들어 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 각각이 복수 개일 수 있다.The stepper bicycle 100 includes a body frame 30, a front wheel 20 coupled to the front of the body frame 30, a rear wheel 22 coupled to the rear of the body frame 30, and a front wheel ( 20) coupled to the handle 10 to adjust the traveling direction, the pedal 40 that the passenger steps on with their feet, and a power transmission device that converts the vertical motion of the pedal 40 into rotational motion and transmits it to the rear wheel 22 includes In the present embodiment, the case in which the front wheel 20 and the rear wheel 22 are one is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and each of them may be plural.

바디 프레임(30)에는 구동축(44)이 설치되고, 구동축(44)에는 한 쌍의 페달(40)이 연결된다. 구체적으로 구동축(44)의 양단에는 한 쌍의 연결바(42)가 설치되고, 각 연결바(42)의 끝단에는 페달(40)이 설치된다. 각 연결바(42)는 구동축(44)을 회전축으로 일정한 각도 범위에서 독립적으로 회전운동을 할 수 있고, 이에 따라 페달(40)은 실질적으로 상하운동을 하게 된다.A drive shaft 44 is installed on the body frame 30 , and a pair of pedals 40 are connected to the drive shaft 44 . Specifically, a pair of connecting bars 42 are installed at both ends of the drive shaft 44 , and a pedal 40 is installed at the ends of each connecting bar 42 . Each connection bar 42 can independently rotate within a certain angular range with the drive shaft 44 as a rotation axis, and accordingly, the pedal 40 substantially moves up and down.

동력전달장치는, 페달(40)의 상하운동을 회전운동으로 전환하는 제1 회전모듈과, 제1 회전모듈과 기어 결합하는 제2 회전모듈과, 제2 회전모듈과 벨트 결합하는 제3 회전모듈과, 제2 회전모듈과 체인 결합하여 후방 휠(22)에 동력을 전달하는 제4 회전모듈을 포함한다.The power transmission device includes a first rotation module for converting the vertical motion of the pedal 40 into a rotational motion, a second rotation module for gear coupling with the first rotation module, and a third rotation module for belt coupling with the second rotation module and a fourth rotation module for transmitting power to the rear wheel 22 by chain coupling with the second rotation module.

여기서, 제1 회전모듈은 바디 프레임(30)에 설치된 제1 회전축(50)과, 제1 회전축(50)에 연결된 크랭크(54)와, 제1 회전축(50)에 축 결합된 제1 평기어(52)와, 크랭크(54)에서 연장되어 연결바(42)의 하부를 지지하는 바 지지부(56)를 포함한다. 크랭크(54)는 제1 회전축(50)의 양단에 한 쌍으로 형성되며 약 180도의 사이각을 가지도록 서로 마주보도록 설치될 수 있다. 탑승자가 발로 밟아서 페달(40)이 상하운동을 하면, 연결바(42) 및 바 지지부(56)를 통해 크랭크(54)가 제1 회전축(50)을 축으로 회전하면서 페달(40)의 상하운동을 회전운동으로 전환한다. 제1 평기어(52)도 제1 회전축(50)을 축으로 함께 회전한다. 제1 평기어(52)는 스텝퍼 자전거(100)의 진행에는 반대되는 역방향(도 3에서 시계방향)으로 회전한다. 선택적으로 제1 회전모듈에는 제1 평기어(52)가 정방향으로 회전하는 것을 막기 위한 별도의 방지수단이 더 구비될 수 있다.Here, the first rotation module includes a first rotation shaft 50 installed on the body frame 30 , a crank 54 connected to the first rotation shaft 50 , and a first spur gear shaft-coupled to the first rotation shaft 50 . 52 and a bar support portion 56 extending from the crank 54 to support the lower portion of the connecting bar 42 . The crank 54 is formed as a pair at both ends of the first rotation shaft 50 and may be installed to face each other so as to have an angle between them of about 180 degrees. When the pedal 40 moves up and down by stepping on it by the occupant, the crank 54 rotates about the first rotating shaft 50 through the connecting bar 42 and the bar support part 56 to move the pedal 40 up and down. is converted into rotational motion. The first spur gear 52 also rotates with the first rotation shaft 50 as an axis. The first spur gear 52 rotates in a reverse direction (clockwise in FIG. 3 ) opposite to the progress of the stepper bicycle 100 . Optionally, the first rotation module may further include a separate preventing means for preventing the first spur gear 52 from rotating in the forward direction.

제2 회전모듈은 바디 프레임(30)에 설치된 제2 회전축(60)과, 제2 회전축(60)에 축 결합되고 제1 평기어(52)와 맞물려 회전하는 제2 평기어(62)와, 제2 회전축(60)에 축 결합되어 제2 평기어(62)와 함께 회전하는 제1 풀리(64)를 포함한다. 제1 회전모듈과 제2 회전모듈은 기어 결합을 하는데, 구체적으로 제2 평기어(62)는 제1 평기어(52)에 맞물려 회전하기 때문에 정방향(도 3에서 반시계방향)으로 회전한다. 제1 평기어(52)와 제2 평기어(62)의 기어비는 1:2~4일 수 있으며, 회전운동이 제1 회전모듈에서 제2 회전모듈로 전달되면서 1차 증속하게 된다. 제1 평기어(52)와 제2 평기어(62)는 서로 맞물려 회전하기 때문에 서로 회전방향이 다르며 제1 회전모듈과 제2 회전모듈 사이에는 직접적인 동력 전달이 이루어진다.The second rotation module includes a second rotation shaft 60 installed on the body frame 30 and a second spur gear 62 that is axially coupled to the second rotation shaft 60 and rotates in engagement with the first spur gear 52, It is shaft-coupled to the second rotation shaft 60 and includes a first pulley 64 rotating together with the second spur gear 62 . The first rotation module and the second rotation module are geared together, and specifically, the second spur gear 62 rotates in a forward direction (counterclockwise in FIG. 3 ) because it is rotated in engagement with the first spur gear 52 . The gear ratio of the first spur gear 52 and the second spur gear 62 may be 1:2 to 4, and the first rotational speed is increased while the rotational motion is transferred from the first rotational module to the second rotational module. Since the first spur gear 52 and the second spur gear 62 rotate in engagement with each other, rotation directions are different from each other, and direct power transmission is made between the first rotation module and the second rotation module.

제3 회전모듈은 바디 프레임(30)에 설치된 제3 회전축(80)과, 제3 회전축(80)에 축 결합되고 제1 풀리(64)와 벨트(66)로 결합된 제2 풀리(82)와, 제3 회전축(80)에 축 결합되어 제2 풀리(82)에 함께 회전하는 제1 체인기어(84)를 포함한다. 제2 회전모듈과 제3 회전모듈은 벨트 결합을 하는데, 구체적으로 제2 풀리(82)는 벨트(66)에 의해 제1 풀리(64)와 연결되어 있기 때문에 제1 풀리(64)와 마찬가지로 정방향으로 회전한다. 제1 풀리(64)와 제2 풀리(82)의 기어비는 1:2~4일 수 있으며, 회전운동이 제2 회전모듈에서 제3 회전모듈로 전달되면서 2차 증속하게 된다. 제1 풀리(64)와 제2 풀리(82)는 벨트(66)로 묶여 함께 회전하기 때문에 동일한 방향으로 회전하며 제2 회전모듈과 제3 회전모듈 사이에는 간접적인 동력 전달이 이루어진다.The third rotation module includes a third rotation shaft 80 installed on the body frame 30 , and a second pulley 82 axially coupled to the third rotation shaft 80 and coupled to the first pulley 64 and the belt 66 . and a first chain gear 84 that is shaft-coupled to the third rotation shaft 80 and rotates together with the second pulley 82 . The second rotation module and the third rotation module are belt-coupled, and specifically, since the second pulley 82 is connected to the first pulley 64 by the belt 66, the same as the first pulley 64 in the forward direction. rotate to The gear ratio of the first pulley 64 and the second pulley 82 may be 1:2 to 4, and the second rotational speed is increased while the rotational motion is transferred from the second rotational module to the third rotational module. Since the first pulley 64 and the second pulley 82 are tied with a belt 66 and rotate together, they rotate in the same direction, and indirect power transmission is made between the second rotation module and the third rotation module.

제4 회전모듈은 후방 휠(22)의 축이 되는 휠축(24)과, 휠축(24)에 축 결합되고 제1 체인기어(84)와 체인(86)으로 결합된 제2 체인기어(26)를 포함한다. 제3 회전모듈과 제4 회전모듈은 체인 결합을 하는데, 구체적으로 제2 체인기어(26)는 체인(86)에 의해 제1 체인기어(84)와 연결되어 있기 때문에 제1 체인기어(84)와 마찬가지로 정방향으로 회전한다. 제1 체인기어(84)와 제2 체인기어(26)의 기어비는 1:2~4일 수 있으며, 회전운동이 제3 회전모듈에서 제4 회전모듈로 전달되면서 3차 증속하게 된다. 제1 체인기어(84)와 제2 체인기어(26)는 체인(86)으로 묶여 함께 회전하기 때문에 동일한 방향으로 회전하며 제3 회전모듈과 제4 회전모듈 사이에는 간접적인 동력 전달이 이루어진다.The fourth rotation module includes a wheel shaft 24 serving as an axis of the rear wheel 22 and a second chain gear 26 axially coupled to the wheel shaft 24 and coupled with a first chain gear 84 and a chain 86. includes The third rotation module and the fourth rotation module are chain-coupled. Specifically, since the second chain gear 26 is connected to the first chain gear 84 by the chain 86, the first chain gear 84 is Similarly, it rotates in the forward direction. The gear ratio of the first chain gear 84 and the second chain gear 26 may be 1:2 to 4, and the third rotational speed is increased while the rotational motion is transferred from the third rotational module to the fourth rotational module. Since the first chain gear 84 and the second chain gear 26 are tied with a chain 86 and rotate together, they rotate in the same direction, and indirect power transmission is made between the third and fourth rotation modules.

이상과 같이 본 발명의 스텝퍼 자전거(100)를 구동하는 동력전달장치는 제1 회전모듈과 제2 회전모듈 간의 기어비, 제2 회전모듈과 제3 회전모듈 간의 기어비, 그리고 제3 회전모듈과 제4 회전모듈 간의 기어비에 의해, 회전운동을 3회에 걸쳐 증속하여 후방 휠(22)에 전달한다. 따라서 본 발명의 스텝퍼 자전거(100)는 고속주행이 가능하다.As described above, the power transmission device for driving the stepper bicycle 100 of the present invention includes a gear ratio between the first rotation module and the second rotation module, a gear ratio between the second rotation module and the third rotation module, and a third rotation module and a fourth rotation module. By the gear ratio between the rotation modules, the rotational motion is increased three times and transmitted to the rear wheel 22 . Therefore, the stepper bicycle 100 of the present invention is capable of high-speed running.

한편, 본 발명의 스텝퍼 자전거(100)에는 탑승자가 앉을 수 있는 안장이 없기 때문에 탑승자의 전체 하중이 페달(40)에 모두 인가된다. 동력전달장치는 4개의 회전모듈로 이루어져 있으므로 각 회전모듈 간에 동력 전달이 총 3회 발생한다. 따라서 순간적으로 과도한 하중이 페달(40)에 인가되면 다단계의 동력 전달을 수행하는 동안 동력전달장치가 파손될 수 있다. 특히 고속주행 시 안전성이 문제될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2 회전모듈과 제3 회전모듈은 벨트(66)로 결합되어 있기 때문에 급격하게 임계값 이상의 과도한 하중이 페달(40)에 인가되면 제2 회전모듈이 벨트에 대해 헛돌게 되어 제2 회전모듈에서 제3 회전모듈로 동력 전달을 제한할 수 있다. 구체적으로 과도한 하중이 페달(40)에 인가되면, 제1 평기어(52) 및 제2 평기어(62)가 직접 맞물려 있기 때문에 제1 회전모듈 및 제2 회전모듈은 이러한 하중을 받으며 회전동작을 할 수 밖에 없다. 하지만 제1 풀리(64)와 제2 풀리(82)는 벨트(66)로 묶여 있기 때문에 경우에 따라 제2 회전모듈에서 제3 회전모듈로 동력 전달이 제한될 수 있는 것이다.On the other hand, since the stepper bicycle 100 of the present invention does not have a saddle on which the occupant can sit, the entire load of the occupant is applied to the pedal 40 . Since the power transmission device consists of four rotation modules, power transmission between each rotation module occurs a total of three times. Therefore, if an instantaneous excessive load is applied to the pedal 40, the power transmission device may be damaged while performing multi-step power transmission. In particular, safety can be a problem when driving at high speeds. In order to solve this problem, since the second rotation module and the third rotation module of the present invention are coupled by a belt 66, when an excessive load above the threshold value is suddenly applied to the pedal 40, the second rotation module is connected to the belt. It is possible to limit the transmission of power from the second rotation module to the third rotation module. Specifically, when an excessive load is applied to the pedal 40, since the first spur gear 52 and the second spur gear 62 are directly engaged, the first rotation module and the second rotation module receive this load and perform a rotation operation. Nothing else but to do. However, since the first pulley 64 and the second pulley 82 are tied with the belt 66, power transmission from the second rotation module to the third rotation module may be limited in some cases.

벨트 장력 조절부(70)는 소정의 조건에서 제2 회전모듈 또는 제1 풀리(64)가 벨트(66)에 대해 헛돌 수 있도록 벨트(66)의 장력을 조절한다. 벨트 장력 조절부(70)는 벨트(66)와 접촉하여 함께 회전하는 벨트 지지부(72)와, 벨트 지지부(72)의 상대적인 위치를 변경하는 위치 조절부(미도시)를 포함한다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 벨트 지지부(72)는 벨트(66) 하부에 위치한 상태에서 상부로 이동하게 되면 벨트(66)의 장력을 높이게 된다.The belt tension adjusting unit 70 adjusts the tension of the belt 66 so that the second rotation module or the first pulley 64 can idle with respect to the belt 66 under a predetermined condition. The belt tension adjusting unit 70 includes a belt supporting unit 72 that comes into contact with the belt 66 and rotates together, and a position adjusting unit (not shown) that changes the relative position of the belt supporting unit 72 . For example, as shown in FIG. 5 , the belt support 72 increases the tension of the belt 66 when it moves upward in a state located below the belt 66 .

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will be able to understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.

10: 핸들
20: 전방 휠
22: 후방 휠
24: 휠축
26: 제2 체인기어
30: 바디 프레임
40: 페달
42: 연결바
44: 구동축
50: 제1 회전축
52: 제1 평기어
54: 크랭크
56: 바 지지부
60: 제2 회전축
62: 제2 평기어
64: 제1 풀리
66: 벨트
70: 벨트 장력 조절부
72: 벨트 지지부
80: 제3 회전축
82: 제2 풀리
84: 제1 체인기어
86: 체인
100: 스텝퍼 자전거10: handle
20: front wheel
22: rear wheel
24: wheel axle
26: second chain gear
30: body frame
40: pedal
42: connecting bar
44: drive shaft
50: first axis of rotation
52: first spur gear
54: crank
56: bar support
60: second rotation axis
62: second spur gear
64: first pulley
66: belt
70: belt tension control unit
72: belt support
80: third axis of rotation
82: second pulley
84: first chain gear
86: chain
100: stepper bike

Claims (4)

고속주행이 가능한 스텝퍼 자전거로서,
바디 프레임; 상기 바디 프레임의 전방에 결합된 전방 휠; 상기 바디 프레임의 후방에 결합된 후방 휠; 상기 전방 휠에 결합되어 진행방향을 조정하는 핸들; 상기 바디 프레임에 설치된 구동축에 연결된 페달; 및 상기 페달의 상하운동을 회전운동으로 전환하여 상기 후방 휠에 전달하는 동력전달장치를 포함하되,
상기 동력전달장치는, 상기 페달의 상하운동을 회전운동으로 전환하는 크랭크를 구비한 제1 회전모듈; 상기 제1 회전모듈과 기어 결합하는 제2 회전모듈; 상기 제2 회전모듈과 벨트 결합하는 제3 회전모듈; 및 상기 제3 회전모듈과 체인 결합하며 상기 후방 휠에 동력을 전달하는 제4 회전모듈을 포함하고,
상기 제1 회전모듈과 상기 제2 회전모듈 간의 기어비, 상기 제2 회전모듈과 상기 제3 회전모듈 간의 기어비, 그리고 상기 제3 회전모듈과 상기 제4 회전모듈 간의 기어비에 의해, 상기 회전운동은 3회에 걸쳐 증속되어 상기 후방 휠에 전달되고,
상기 제2 회전모듈과 상기 제3 회전모듈은 벨트에 의해 결합되고, 상기 페달에 임계값 이상의 과도한 힘이 가해지면 상기 제2 회전모듈이 상기 벨트에 대해 헛도는 것을 특징으로 하는 스텝퍼 자전거.As a stepper bicycle capable of high-speed driving,
body frame; a front wheel coupled to the front of the body frame; a rear wheel coupled to the rear of the body frame; a handle coupled to the front wheel to adjust the moving direction; a pedal connected to a drive shaft installed on the body frame; and a power transmission device that converts the vertical motion of the pedal into a rotational motion and transmits it to the rear wheel,
The power transmission device includes: a first rotation module having a crank for converting the vertical movement of the pedal into rotational movement; a second rotation module geared to the first rotation module; a third rotation module coupled to the second rotation module and the belt; and a fourth rotation module coupled to the chain with the third rotation module and transmitting power to the rear wheel,
By the gear ratio between the first rotation module and the second rotation module, the gear ratio between the second rotation module and the third rotation module, and the gear ratio between the third rotation module and the fourth rotation module, the rotational motion is 3 It is accelerated over the turns and is transmitted to the rear wheel,
The second rotation module and the third rotation module are coupled by a belt, and when an excessive force greater than a threshold value is applied to the pedal, the second rotation module rotates in vain with respect to the belt. 제1항에 있어서,
상기 제1 회전모듈은 제1 회전축; 상기 제1 회전축에 연결된 상기 크랭크; 및 상기 제1 회전축에 축 결합된 제1 평기어를 포함하고,
상기 제2 회전모듈은 제2 회전축; 상기 제2 회전축에 축 결합되고 상기 제1 평기어와 맞물려 회전하는 제2 평기어; 및 상기 제2 회전축에 축 결합된 제1 풀리를 포함하고,
상기 제3 회전모듈은 제3 회전축; 상기 제3 회전축에 축 결합되고 상기 제1 풀리와 벨트로 결합된 제2 풀리; 및 상기 제3 회전축에 축 결합된 제1 체인기어를 포함하고,
상기 제4 회전모듈은 상기 후방 휠의 축이 되는 휠축; 및 상기 휠축에 축 결합되고 상기 제1 체인기어와 체인으로 결합된 제2 체인기어를 포함하는 스텝퍼 자전거.The method of claim 1,
The first rotation module includes a first rotation shaft; the crank connected to the first rotating shaft; and a first spur gear shaft-coupled to the first rotation shaft,
The second rotation module includes a second rotation shaft; a second spur gear axially coupled to the second rotation shaft and rotating in engagement with the first spur gear; and a first pulley shaft-coupled to the second rotation shaft,
The third rotation module includes a third rotation shaft; a second pulley axially coupled to the third rotation shaft and coupled to the first pulley and a belt; and a first chain gear axially coupled to the third rotation shaft,
The fourth rotation module may include a wheel shaft serving as an axis of the rear wheel; and a second chain gear axially coupled to the wheel shaft and coupled to the first chain gear by a chain. 제2항에 있어서,
상기 제1 평기어와 상기 제2 평기어의 기어비는 1:2~4이고, 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리의 기어비는 1:2~4이고, 상기 제1 체인기어와 상기 제2 체인기어의 기어비는 1:2~4인 것을 특징으로 하는 스텝퍼 자전거.The method of claim 2,
A gear ratio of the first spur gear and the second spur gear is 1:2-4, a gear ratio of the first pulley and the second pulley is 1:2-4, and the first chain gear and the second chain A stepper bicycle, characterized in that the gear ratio of the gear is 1:2-4. 제1항에 있어서,
소정의 조건에서 상기 제2 회전모듈이 상기 벨트에 대해 헛돌도록 상기 벨트의 장력을 조절하는 벨트 장력 조절부를 더 포함하는 스텝퍼 자전거.The method of claim 1,
Stepper bicycle further comprising a belt tension adjusting unit for adjusting the tension of the belt so that the second rotation module idles with respect to the belt under a predetermined condition.
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