KR940007212B1 - 자전거 전동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자전거 전동장치.

제1도는 종래예에 적용되는 자전거를 도시한 사시도.

제2도는 본 발명에 적용되는 전동장치가 장착된 자전거를 도시한 사시도.

제3도 내지 제6도는 본 발명에 적용되는 자전거 전동장치의 실시예시도.

제7도는 제6도에 예시한 자전거 전동장치에 사용되는 구동체인 가이드기구를 도시한 도면.

제8도 및 제9도는 본 발명에 의한 자전거 전동장치에 채용되는 가이드기구의 다른 실시예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 전륜 3 : 후륜

F : 프레임 8 : 제1체인기어

9 : 크랭크축 10 : 제1플리이 휠

11 : 제1구동체인 20 : 제2체인기어

21 : 제2구동체인 22 : 제2플리이 휠

25 : 체인가이드

본 발명은 크랭크축의 구동회전 방향에 따라 작동하는 구동장치에 의해서 전진구동력을 얻는 자전거 전동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 크랭크축의 구동회전 방향이 역회전으로 변환되어도 전진구동력을 계속적으로 얻을 수 있는 자전거 전동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 일반생활에서 이용되고 있는 자전거는 크랭크축을 전진방향으로만 회전시킬때 전진구동력을 얻도록한 것으로서, 그 구성은 제1도에 도시된 바와 같다. 동도면에서 (F)는 프래임으로써, 자전거는 전륜(1)을 지지하는 전방포크(2)와, 후륜(3)을 지지하는 후미포크(4)와, 상기 후미포크(4)와 상기 전륜포크(3)를 연결하는 크로스바아(5)로 이루어진다. 또, 상기 프레임(F)은 전방 및 후방 대각선 바아(6)(7)를 가지고 있고 그들의 하단부가 통상의 허브(hub)에 합체되어 있다.

그리고, 크랭크축(9)에는 체인기어(8)와 페달이 장착되고, 후방 허브에는 플리이 휠(10)(free wheel)이 장착되어 있다. 그리고 상기 체인기어(8)와 플리이 휠(10)의 주위에는 통상의 구동체인(11)이 설치되어, 이 구동체인(11)의 회전에 의해 자전거의 구동력을 얻도록 되어있다.

상기한 바와같은 구성된 종래의 자전거의 전동장치는 크랭크축(9)을 회전시킬때 크랭크축(9)의 회전방향과 같은 방향으로 플리이 휠(10)이 회전되도록 구동체인(l1)을 설치함으로써 크랭크축(9)을 어느 한 방향(정방향)으로 회전시킬때만 전진구동력을 얻고, 다른 한 방향(역방향)으로 회전시키면 상기 플리이 휠(10)이 공회전되어서 전진구동력을 얻을수 없었다. 따라서 자전거의 전진구동력을 얻기위한 구동동작도 한 방향으로 결정되기 때문에 구동동작이 단조롭고 운동효과도 적은 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 창출한 것으로서 본 발명의 목적은 자전거의 크랭크축을 역방향으로 회전시켜도 전진구동력을 얻을 수 있는 자전거 전동장치를 제공하는데 그 주 목적을 두고 있다.

본 발명의 다른 목적은 크랭크축을 역방향으로 회전시킬때 얻는 전진속도를 변속조작하는 자전거 전동장치를 제공하는데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자전거 전동장치는, 한방향으로만 전진구동력을 얻는 자전거에 있어서, 크랭크축을 정방향으로 회전시킬 경우 제1구동장치의 작동에 따라 제1플리이 휠을 구동하여 전진구동력을 얻는 제1전동수단과, 상기 크랭크축을 역방향으로 회전시킬 경우 제2플리이 휠에 인가되는 제2구동체인의 회전방향에 의해 얻는 회전력방향을 컨버팅시켜 전진구동력을 얻는 제2전동수단을 구비하여 상기 크랭크축이 역방향으로 회전되어도 전진구동력을 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 자전거 전동장치의 일실시예를 첨부도면을 참조하여서 상세하게 설명한다.

제2도는 본 발명에 적용되는 전동장치가 장착된 자전거를 도시한 사시도로서, 제1전동수단은 크랭크축(9)과 후륜의 허브의 각 일단부에 고착된 제1체인기어(8), 제1플리이 휠(10)과, 제1구동체인(11)으로 구성된다.

제2전동수단은 크랭크축(9)에 고착되는 제2체인기어(20)에 의해 회전하는 제2구동체인(21)과, 후륜의 허브 사프트등에 결합되는 텐션풀리(23) 및 안내풀리(24)와, 상기 텐션풀리(23)와 안내풀리(24)사이에 제2플리이 휠(22)이 위치하도록 후륜의 허브에 고착하여 구성되며, 상기 플리이 휠(10)(22)의 스프로 킷은 서로 반대방향으로 회전하도록 되어있다.

상기한 바와 같은 구성을 가진 자전거 전동장치에 의해서 크랭크축(9)이 정회전 혹은 역회전되어도 항시(恒時) 전진구동력을 얻는 과정을 설명하면 다음과 같다.

제2도에서 크랭크축(9)을 시계방향(즉, 정방향)으로 회전시키면, 이에따라 제1,2체인기어(8)(20)가 정방향으로 회전하는바, 제1,2구동체인(11)(21)에 의해서 제1,2플리이 휠(10)(22)은 서로 반대방향으로 회전을 한다. 여기서 제1플리이 휠(10)의 스프로 킷은 정회전을 하여 전진구동력을 얻게되며, 제2플리이 횔(22)의 스프로 킷은 제3도에 도시되어 있는 텐션풀리(23)에 의해 컨버팅되어서 제2구동체인(21)의 회전방향이 인가됨으로써 제1플리이 휠(10)과는 반대방향으로 회전하기 때문에 공회전하게 된다.

한편, 크랭크축(9)을 시계반대방향(즉, 역방향)으로 회전시키면 이에따라 제1,2체인기어(8)(20)와 제1,2구동체인(11)(22)이 회전하는바, 제1플리이 휠(10)의 스프로 킷은 공회전하게 되고, 반대로 제2플리이 휠(22)의 스프로 킷은 정방향으로 회전하여 전진 구동력을 얻게 된다.

제4도 및 제5도는 본 발명에 의한 제2전동수단의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

제4도에 의한 제2전동수단은 제2구동체인(21)이 제2체인기어(20)와 텐션풀리(23)의 주위를 회전하도록 설치하고, 상기 텐션풀리(23)와 소정의 크기를 갖는 기어(23A)를 고정핀으로 고정시키고, 이 기어(23A)에 제2플리이 휠(22)을 치합시킨 것이다.

이와같은 구성을 가진 제2전동수단은 크랭크축(9)을 역방향으로 회전시킬때 전진구동력을 얻도록 한 것이다. 즉 크랭크축(9)이 역방향으로 회전하면 텐션풀리(23)와 이와 결합된 기어(23A)가 역방향으로 회전하게 되며, 상기 기어(23A)와 치합된 제2플리이 휠(22)은 정방향으로 회전하는바 자전거는 전진구동력을 얻게 된다.

한편 제5도에 도시된 제2전동수단은 제2체인기어(20)와 제2플리이 휠(22)에 제2구동체인(21)을 ∞자형태로 설치한 것으로서, 제2체인기어(20)의 회전과 반대로 제2플리이 휠(22)이 회전하도록 하여 전진구동력을 얻게한 것이다.

제6도는 본 발명에 의한 제2전동수단의 가장 바람직한 실시예를 도시한 도면이다.

제6도에 의하면 제2전동수단은 허브에 장착된 제2플리이 휠(22)의 상단방향에 체인 가이드기구가 위치하도록 설치하고, 제2체인기어(20)에 의해 회전하는 제2구동체인(21)의 회전력이 가이드기구 및 제2플리이 휠 순으로 인가되게 조합하되, 상기 제2플리이 휠(22)은 제2구동체인(21) 사슬원주의 외부하방에서 조합되게 설치한다.

상기와 같은 구조를 가진 제2전동수단은 크랭크축이 역방향으로 회전하게 되면 가이드기구내의 텐션풀리(23)와 안내풀리(24)는 역회전하게 되지만 제2플리이 휠(22)은 정방향으로 회전하게 된다. 따라서 이를 채용한 자전거는 크랭크축을 역방향으로 회전시켜도 전진구동력을 얻게된다.

상기 가이드기구는 제7도에 도시된 바와같이 고정부재(26)가 허브의 샤프트에 고정되고, 텐션풀리(23) 및 안내풀리(24)를 가진 체인가이드(25)가 횡핀(27)에 의해 상기 고정부재(26)에 지지되고, 상기 체인가이드(25)와 고정부재(26) 사이에 인장스프링(28)을 설치하여 횡핀(27)을 중심으로 체인가이드(25)를 시계반대방향으로 회전시키게 함으로써 구동체인에 소정의 인장을 가해지도록 되어있다.

한편, 본 발명에 의한 제2전동수단에 채용되어 속도를 변속하는 가이드기구는 제8도 및 제9도에 도시된 바와 같다.

동도면에 의하면, 고정부재(30)는 허브사프트등에 고착되며, 지지부재(31)는 제1횡핀(32A)에 의해 고정부재(30)에 요동가능토록 지지된다.

상기 지지부재(31)는 소정간격을 두고 서로 대향하는 링크부재(33)(34)와 조작와이어를 안내하는 케이싱(도면에 도시치않음)을 지지하는 지지구(35)와 이를 고착시키기 위한 고정구(36)를 가지고 있다. 상기 링크부재(33)(34)의 일단은 지지부재(31)의 지지암(31a)(31b) 사이에 위치되어 제1,2종핀(37a)(37b)에 의해 지지부재(31)에 요동 가능토록 지지되어 있다.

또한, 링크부재(33)(34)의 타단에는 가동부재(38)가 제3,4종핀(37c)(37d)에 의해 요동 가능토록 되어 있다. 이 가동부재(38)는 지지부재(31)와 유사한 형상을 가지며, 링크부재(33)(34)와 연결하기 위한 연결암(38a)(38b)과 조작와이어의 일단을 고정하는 고정구(36)를 가지고 있다. 그리고 가동부재(38)에는 제2횡핀(32B)에 의해 두개의 풀리, 즉 안내풀리(23)와 텐션풀리(24)를 구비한 체인가이드(25)를 요동 가능토록 지지하고 있다. 또 고정부재(30)와 지지부재(3l) 및 가동부재(38)와 체인가이드(25) 사이에는 인장스프링(39)(40)이 각가 설치되어 지지부재(31) 및 체인가이드(25)를 제1,2횡핀(32A)(32B)을 중심으로 시계반대방향으로 회전시키게 작용하는바, 텐션풀리(23)에 설치되는 제2구동체인(21)에 소정의 인장력이 가해지게 된다. 상기한 인장스프링(39)(40)은 코일 스프링으로서, 그 일단을 굴곡하여 고정부재(30) 및 체인가이드(25)의 측면에 결합시키고, 타단은 지지부재(31) 및 가동부재(38)쪽으로 작용시키게 되어 있다.

상기와 같은 구성에 있어 지지부재(31)와 두개의 링크부재(33)(34) 및 가동부재(38)는 팬더그래프(pantagraph) 기구를 구성하게 된다. 이 팬더 그래프기구는 평행사변형으로 형성되어 있으며, 이 평행사변형의 변형에 의하여 가동부재(38)가 플리이 휠(22)의 축방향으로 이동하게 된다. 즉, 고정구(36)에 조작 와이어를 고정하고, 지지구(35)에 조작 와이어를 안내하는 케이싱을 지지시킨 상태에서 와이어를 조작하여 팬더 그래프기구를 변형시킴으로써, 가동부재(38)는 제9도에 도시한 바와같이 플리이 휠(22)의 축방향으로 이동하고, 이 이동에 의하여 플리이 횔(22)의 스프로 킷중 하나의 스프로 킷에 맞물리고 있는 구동체인(21)을 나머지 스프로 킷들 중 어느하나에 맞물리게 할 수 있다.

상술한 본 발명에 의하면 크랭크축을 정·역방향으로 회전시켜도 전진구동력을 얻을 수 있어서 자전거의 구동동작을 재미있게 할 수 있음과 동시에 이에따라 운동효과를 향상시킬 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (8)

1. 한 방향으로만 전진구동력을 얻는 자전거에 있어서, 크랭크축(9)을 정방향으로 회전시킬 경우 제1구동체인(11)의 작동에 따라 제1플리이 휠(10)을 구동하여 전진구동력을 얻는 제1전동수단과, 상기 크랭크축(9)을 역방향으로 회전시킬 경우 제2플리이 휠(22)에 인가되는 제2 구동체인(21)의 회전방향에 의해 얻는 회전력방향을 컨버팅시켜 전진구동력을 언는 제2전동수단을 구비하여 상기 크랭크축(9)이 역방향으로회전되어도 전진구동력을 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2전동수단은 제2체인기어(20)에 의해 회전하도록 상기 크랭크축(9)에 고착된 제2구동체인(21)과, 후륜의 허브사프트 및 고정프레임등에 각각 결합되는 텐션풀리(23) 및 안내풀리(24)와, 상기 텐션풀리(23)와 안내풀리(24) 사이에 위치되도록 후륜의 터브에 고착된 제2플리이 휠(22)로이루어진 것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2전동수단은 제2체인기어(20)와 텐션풀리(23)의 주위를 회전하는 제2구동체인(21)과, 상기 텐션풀리(23)에 소정의 크기를 가지고 고정핀에 의해 고정된 기어(23A)와, 상기 기어(23A)와 치합된 제2플리이 휠(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2전동수단은 제2체인기어(20)와 제2플리이 휠(22)에 설치되는 제2구동체인(21)이 ∞자 형태로 된것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2전동수단은 후륜에 장착된 제2플리이 휠(22)의 상단방향에 체인 가이드기구가 위치하도록 설치하고, 제2체인기어(20)에 의해 회전하는 제2구동체인(21)의 회전력이 가이드기구 및 제2플리이 휠(22) 순으로 인가되게 조합하되, 상기 제2플리이 휠(22)은 제2구동체인(21) 사슬원주의 외부 하방에서 조합되게 설치한 것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 가이드기구는 일측단이 허브 샤프트 및 지지프레임등에 고정되는 고정부재(26)와, 상기 고정부재(26)에 텐션풀리(23)와 안내풀리(24)를 가진 체인가이드(25)를 결합하는 횡핀(27)과, 상기 고정부재(26)와 체인가이드(25) 사이에 인장스프링(28)을 설치한 것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 체인가이드(25)와 고정부재(26) 사이에 설치되는 인장스프링(28)은 횡핀(27)을 중심으로 체인가이드(25)를 시계반대방향으로 회전시키도록 결합한 것을 특징으로 하는 자전거 전동장치.
8. 제5항에 있어서, 상기 가이드기구는 체인가이드(25)를 제1횡핀(32A)으로 고정시킨 가동부재(38)와 지지부재(31) 사이에 두개의 링크부재(33)(34)를 결합하고, 상기 지지부재(31)와 고정부재(30) 사이에 그리고 가동부재(38)와 체인가이드(25) 사이에 각각 인장스프링(39)(40)을 설치하여 가동부재(38)와 체인가이드(25)가 제1,2횡핀(32a)(32b)을 중심으로 시계반대방향으로 회전되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자전거전동장치.