KR980009033A - Bicycle power transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페달간이 고정되게 축설된 크랭크축과, 상기 크랭크축 상에 일정간격 이격되어 서로 반대방향으로 동력을 전달하도록 축설된 두 일방향 클러치와, 상기 두 일방향 클러치의 외주면에 축설된 회전체와 선기어와, 상기 선기어와 링기어 사이에 축방향으로 일정간격 이격된 위치에서 상기 선기어 및 링기어와 맞물리는 2단 유성기어와, 상기 링기어 측면에 고정 설치된 스프로켓 휠과, 상기 유성기어가 회전자재토록 상기 유성기어의 중공부에 끼워맞춤된 축봉과, 상기 축봉을 고정하며 프레임에 고정되는 고정구로 구성되었다.The present invention relates to a two-way clutch, comprising: a crankshaft axially fixedly secured to a pedal; two one-way clutches spaced a predetermined distance apart from each other on the crankshaft so as to transmit power in opposite directions to each other; A two-stage planetary gear interlocked with the sun gear and the ring gear at a position spaced apart from the sun gear by a predetermined distance in the axial direction between the sun gear and the ring gear, a sprocket wheel fixed to the side of the ring gear, A shaft rod fitted in the hollow portion of the planetary gear, and a fixture fixed to the frame to fix the shaft rod.
Description
제1도는 본 발명에 따른 자전거 전동장치가 표현된 단면도.FIG. 1 is a sectional view showing a bicycle transmission apparatus according to the present invention; FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 : 페달 11 : 페달간10: Pedal 11: Between pedals
12 : 크랭크축 13 : 제 1 일방향 클러치12: crankshaft 13: first one-way clutch
14 : 제 2 일방향 클러치 15 : 회전체14: second one-way clutch 15:
16 : 선기어 17 : 유성기어16: sun gear 17: planetary gear
18 : 축봉 19 : 고정구18: shaft rod 19: fastener
20 : 스프로켓 휠 21 : 구동체인20: Sprocket wheel 21: Drive chain
22 : 프레임22: frame
본 발명은 자전거 전동장치에 관한 것으로서, 특히 자전거의 크랭크축이 정, 역의 어느 방향으로 회전하여도 자전거가 전진하도록 한 자전거 전동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bicycle transmission apparatus, and more particularly, to a bicycle transmission apparatus in which the bicycle is advanced even if the crankshaft of the bicycle rotates in any direction.
종래 기술에 의한 통상적인 자전거 전동장치는 크랭크축이 정방향(자전거를 전진하게 하는 크랭크축의 회전방향)으로 회전할 때만 자전거가 전진하고, 역방향(정방향과 반대방향)로 회전할 때는 크랭크축이 공회전하여 자전거가 움직이지 않도록 구성되어 있다.A conventional bicycle transmission apparatus according to the related art advances the bicycle only when the crankshaft rotates in the forward direction (the direction of rotation of the crankshaft to advance the bicycle), and when the crankshaft rotates in the reverse direction (the opposite direction to the forward direction) The bicycle is configured so that it does not move.
그러나, 상기한 종래기술의 자전거 전동장치는 정방향으로만 크랭크축을 회전시켜야 전진하기 때문에 구동동작이 단조롭고, 또한 일부의 특정 근육만이 집중적으로 운동되어 빨리 피로해지거나 무릎관절에 무리가 가는 등의 문제점이 있었다.However, since the above-described prior art bicycle power transmission apparatus advances only when the crankshaft is rotated in the forward direction only, the driving operation is monotonous, and only a part of specific muscles are intensively exercised, resulting in fatigue or knee joint problems .
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자전거의 크랭크축을 정, 역의 어느 방향으로 회전운동 시켜도 자전거가 전진할 수 있는 자전거 전동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bicycle transmission apparatus capable of advancing a bicycle even if the crankshaft of the bicycle is rotated in any direction.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 자전거 전동장치는 페달간이 축설된 크랭크축과, 상기 크랭크축 상에 일정간격 이격되어 축설된 두 일방향 클러치(one way clutch)와, 상기 두 일방향 클러치의 외주면에 축설된 회전체 및 선기어(sun gear)와, 상기 선기어와 회전체 사이에 축방향으로 일정간격 이격된 위치에서 상기 선기어 및 회전체의 링기어와 맞물리는 2단 유성기어(planetary gear)와, 상기 회전체의 측면에 고정 설치된 스프로켓 휠(sprocket wheel)과, 상기 유성기어가 회전자재토록 상기 유성기어의 중공에 끼워맞춤된 축봉과, 상기 축봉을 고정하며 프레임에 고정하는 고정구로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a bicycle transmission apparatus according to the present invention comprises a crankshaft having a pedal interposed thereon, two one-way clutches spaced apart from each other at a predetermined interval on the crankshaft, A planetary gear meshing with the sun gear and the ring gear of the rotating body at a position spaced apart from the sun gear by a predetermined distance in the axial direction between the sun gear and the rotating body; A sprocket wheel fixed to a side surface of the rotating body, a shaft rod fitted to the hollow of the planetary gear so that the planetary gear rotates, and a fixture fixing the shaft rod and fixing the shaft to the frame .
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
제1도에 본 발명의 일실시 예가 도시되어 있다. 상기한 실시 예의 본 발명은 페달간(11)과, 페달간 (11)이 축설된 크랭크축(12)과, 크랭크축(12)상에 일정간격 이격되고 서로 반대방향으로 동력을 전달하도록 축설된 제 1, 2일방향 클러치(13, 14)와, 제 1일방향 클러치(13)의 외주면에 축설되고 타단의 내부에 링기어가 형성되어 있는 회전체(15)와, 제 2일방향 클러치(14)의 외주면에 축설된 선기어(16)와, 회전체(15)의 측면에 고정된 스프로켓 휠(20)과, 스프로켓 휠(20)에 맞물리고 뒷바퀴를 구동하는 구동체인(21)과, 회전체(15)의 링기어부와 선기어(16)에서 각각 맞물리는 2단 유성기어(17)와, 유성기어(17)가 회전자재토록 유성기어(17)의 중공에 끼워맞춤된 축봉(18)과, 축봉(18)을 고정하며 프레임(22)에 고정되는 고정구(19)로 구성된 것을 특징으로 한다.An embodiment of the invention is shown in FIG. The present invention of the above-described embodiment is characterized in that a pedal 11, a pedal 11, a crankshaft 12, and a crankshaft 12 are disposed on the crankshaft 12 at predetermined intervals so as to transmit power in opposite directions Way clutch (13), a rotating body (15) which is formed on the outer peripheral surface of the first one-way clutch (13) and in which a ring gear is formed inside the other end, A sprocket wheel 20 fixed to a side surface of the rotating body 15; a driving chain 21 engaged with the sprocket wheel 20 and driving a rear wheel; Stage planetary gear 17 that is engaged with the ring gear portion of the planetary gear 17 and the sun gear 16, a shaft rod 18 fitted to the hollow of the planetary gear 17 so that the planetary gear 17 rotates, And a fixture (19) fixed to the frame (22).
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention will be described below.
답력에 의해 페달(10), 페달간(11) 및 크랭크축(12)이 정방향으로 회전되면, 크랭크축(12)에 축설된 제 1일방향 클러치(13)는 회전체(15)와 함께 정방향으로 회전하고, 회전체(15)는 회전체(15)에 고정 설치된 스프로켓 휠(20)과 유성기어(17)를 회전시키며, 스프로켓 휠(20)에 의한 구동체인(21) 정방향 회전에 의해뒷바퀴가 전진하는 방향부터 회전하여 자전거가 전진하게 된다. 또한 유성기어(17)는 선기어(16)를 역방향으로 회전시킨다.When the pedal 10, the pedal 11 and the crankshaft 12 are rotated in the forward direction by the pressing force, the first one-way clutch 13, which is installed on the crankshaft 12, And the rotating body 15 rotates the sprocket wheel 20 and the planetary gear 17 fixed to the rotating body 15 and rotates the driving wheel 21 in the forward direction by the sprocket wheel 20, The bicycle advances by rotating from the forward direction. Further, the planetary gear 17 rotates the sun gear 16 in the reverse direction.
이때, 제2일방향 클러치(14)는 크랭크축(12)의 정방향 회전과 선기어(16)의 역방향 회전으로 동력을 전달하지 못하고 공회전 하게 된다.At this time, the second one-way clutch 14 is idly rotated without forward power due to the forward rotation of the crankshaft 12 and the reverse rotation of the sun gear 16.
또한 답력에 의해 페달(10), 페달간(11) 및 크랭크축(12)이 역방향으로 회전하게 되면, 크랭크축(12)에 축설된 제2일 방향 클러치(14)는 선기어(16)와 함께 역방향으로 회전하고, 선기어(16)는 유성기어(17)를 통하여 회전체(15)와 스프로켓 휠(20)을 정방향으로 회전시키며 정방향으로 회전하는 스프로켓 휠(20)에 의한 구동체인(21) 의 회전에 의해 뒷바퀴가 전진하는 방향으로 회전하여 자전거가 전진하게 된다.When the pedal 10, the pedal 11 and the crankshaft 12 are rotated in the reverse direction by the repulsive force, the second one-way clutch 14, which is provided on the crankshaft 12, rotates together with the sun gear 16 And the sun gear 16 rotates in the reverse direction and the sun gear 16 is rotated by the sprocket wheel 20 rotating in the forward direction while rotating the rotary body 15 and the sprocket wheel 20 in the forward direction via the planetary gear 17 By rotating, the rear wheel rotates in the forward direction, and the bicycle advances.
이때, 제1일방향 클러치(13)는 크랭크축(12)의 역방향 회전과 회전체(15)의 정방향 회전으로 동력을 전달하지 못하고 공회전한다.At this time, the first one-way clutch 13 idles without transmitting the power due to the reverse rotation of the crankshaft 12 and the forward rotation of the rotating body 15.
여기서 크랭크축(12)의 회전에 대한 스프로켓 휠(20)의 회전비 R은 정방향 회전시는 크랭크축(12)이 회전체(15), 스프로켓 휠(20)과 함께 회전하기 때문에 1 이며, 역방향 회전시의 R은 R = ( ZSZP1) / (ZP2ZR)가 된다. 여기서 ZS와 ZR은 선기어(16)와 링기어의 잇수이고, ZP1과 ZP2는 각각 링기어와 선기어(16)와 맞물리는 2단 유성기어(17)의 잇수를 나타낸다.Here, the rotation ratio R of the sprocket wheel 20 with respect to the rotation of the crankshaft 12 is 1 because the crankshaft 12 rotates together with the rotating body 15 and the sprocket wheel 20 at the time of forward rotation, when R is the R = (Z S Z P1) / (Z P2 Z R). Here, Z S and Z R represent the number of teeth of the sun gear 16 and the ring gear, and Z P1 and Z P2 represent the number of teeth of the two-stage planetary gear 17 meshing with the ring gear and the sun gear 16, respectively.
따라서 ZSZP1= ZP2ZR가 되면 역방향 회전시의 회전 비는 1이 되지만, 선기어(16), 링기어 및 유성기어(17)의 잇수들에 의하여 임의의 값을 가질 수 있다.Therefore, P1 = Z S Z Z If the P2 Z R at the time of non-rotation is reverse rotation, but the first sun gear 16, the ring gear and can have any value by the number of teeth of the planetary gear 17.
필요에 따라 ZSZP1> ZP2ZR가 되는 선기어(16), 링기어 및 유성기어(17)의 잇수들을 선택하면 R이 1보다 크게 되어 스프로켓 휠(20)의 회전수가 크랭크축(12)의 회전수보다 커지고 구동력은 작아지며, 또한 ZSZP1< ZP2ZR가 될 때는 스프로켓 휠(20)의 회전수가 크랭크축(12)보다 작지만 큰 구동력을 얻을 수 있다.Speed is the crankshaft (12 Z S Z P1> Z P2 Z R is by selecting the number of teeth of the sun gear 16, a ring gear and a planetary gear 17 that is R is larger is than the first sprocket wheel 20, as needed And the driving force becomes smaller. When Z S Z P1 <Z P2 Z R , the number of revolutions of the sprocket wheel 20 is smaller than that of the crankshaft 12, but a large driving force can be obtained.
따라서 R의 값이 1이 아닌 경우는 크랭크축(12)의 정, 역 회전방향의 변환이 변속과 같은 효과를 가져오고, 이에 따라 정방향과 역방향의 회전속도와 전달토오크가 변화되어 오르막길 또는 변동 심한 주행저항에 따라 정방향 또는 역방향으로 크랭크축(12)을 회전함으로써 다양하고 원활한 운행을 할 수 있게 된다. 그리고, 본 발명은 자전거가 오르막길을 오를 때 자동적으로 후진 방향으로의 제동특성을 가지며, 이의 작용원리는 다음과 같다. 자전거가 오르막길을 올라 갈 때 자전거에 작용하는 총합력의 경사면 방향으로의 힘성분이 전진구동력에 의한 힘성분보다 크게 되면, 자전거가 후진하려고 한다. 그러면 뒷바퀴의 후진에 의해 구동체인(21)에는 뒷바퀴를 후진방향으로 회전시키려는 장력이 작용하게 되고, 이 장력은 스프로켓 휠(20)을 역방향으로 돌리려고 하며, 또한 회전체(15)와 제1일방향 클러치(13)을 역방향으로 회전시키려 제1일방향 클러치(13)와 크랭크축(12)이 상호물림되어 크랭크축(12)을 역방향으로 회전시키려고 한다. 동시에 상기의 장력에 의한 구동력을 받는 상기 회전체(15)에 의해 유성기어(17)를 통해서 전달되는 구동력은 선기어(16)와 크랭크축(12)을 정방향으로 회전시키려고 한다.Therefore, when the value of R is not 1, the conversion of the crankshaft 12 in the forward and reverse directions has the same effect as the shift, and accordingly, the rotational speed and the transmission torque in the forward direction and the reverse direction are changed, The crankshaft 12 can be rotated in the forward direction or the reverse direction according to the running resistance, so that various smooth running can be performed. Further, the present invention has a braking characteristic in the backward direction automatically when the bicycle climbs uphill, and its working principle is as follows. When a bicycle climbs an uphill road, when the force component in the direction of the slope of the total resultant force acting on the bicycle is greater than the force component due to the forward driving force, the bicycle tries to move backward. As a result, a tension is applied to the drive chain 21 to rotate the rear wheel in the backward direction by the backward movement of the rear wheel. This tension tries to rotate the sprocket wheel 20 in the reverse direction, The first one-way clutch 13 and the crankshaft 12 are intertwined to rotate the crankshaft 12 in the opposite direction to rotate the clutch 13 in the reverse direction. At the same time, the driving force transmitted through the planetary gear 17 by the rotary body 15 receiving the driving force by the tension tries to rotate the sun gear 16 and the crankshaft 12 in the forward direction.
따라서 결과적으로 자전거의 후진시에는 제1일방향 클러치(13)에 의해 작용하는 구동력과 제2일방향 클러치(14)에 의해 작용하는 구동력이 서로 크기가 같고 작용방향이 반대로 되어 동적으로 평형상태를 유지하여 회전체(15)와 선기어(16)가 정지하게 되어 스프로켓 휠(20)이 정지하게 된다.As a result, at the time of the backward movement of the bicycle, the driving force acting by the first one-way clutch 13 and the driving force acting by the second one-way clutch 14 are equal to each other and acting in opposite directions, The rotating body 15 and the sun gear 16 are stopped and the sprocket wheel 20 is stopped.
따라서 본 발명은 크랭크축(12)이 정, 역의 어느 방향으로 회전하여도 자전거가 전진하고, 또한 자전거가 오르막길을 오를 때 구조적 특징에 의해 자전거가 후진하지 않는다.Therefore, according to the present invention, when the crankshaft 12 rotates in either the forward or reverse direction, the bicycle advances, and when the bicycle climbs the uphill, the bicycle does not move backward due to the structural characteristics.
이와 같이, 본 발명은 페달간과 일방향 클러치가 축설된 크랭크축과 상기 일방향 클러치의 외주면에 축설된 회전체 및 선기어와, 상기 회전체의 측면에 고정된 스프로켓 휠과 축방향으로 일정간격 이격된 위치에서 상기 선기어와 링기어 사이에 상기 선기어 및 링기어와 맞물리는 유성기어와 상기 링기어의 측면에 고정 설치된 스프로켓 휠과 상기 유성기어가 회전자재토록 상기 유성기어의 중공부에 끼워맞춤된 축봉과 상기 축봉으로 구성된 자전거 전동장치에 있어서, 자전거의 크랭크축을 정, 역의 어느 방향으로 회전시켜도 자전거가 전진하게 되어, 일방향 페달링으로 생기는 혈중젖산 농도, 에너지 소비량 및 분당 산소 섭취량등의 피로 누적 수치의 증가와 일부 근육만의 과잉운동 등의 문제점과 빨리 피로해지거나 무릎관절 등에 무리가 가는 페달링 장애현상을 없앨 수 있고, 또한 자전거가 오르막길을 오를 때 자동적으로 후진방향으로의 제동을 걸어 자전거가 후진하지 못하게 하는 잇점을 갖는다. 그리고 선기어, 링기어 및 유성기어의 크기를 다르게 제작하여 정방향과 역방향의 회전속도와 전달토오크를 변화시켜 오르막길 또는 변동 심한 주행저항에 따라 정방향 또는 역방향으로 크랭크축을 회전함으로써 다양하고 원활한 운행을 할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, there is provided a vehicle including a crankshaft in which a pedal cross section and a one-way clutch are housed, a rotating body and a sun gear shrouded on the outer circumferential surface of the one-way clutch, and a sprocket wheel fixed to a side surface of the rotating body, A planetary gear interposed between the sun gear and the ring gear, a sprocket wheel fixed to a side of the ring gear, a shaft rod fitted to the hollow portion of the planetary gear so that the planetary gear rotates, The bicycle is advanced by rotating the crankshaft of the bicycle in either positive or negative direction so that the increase in the fatigue accumulation value such as the blood lactate concentration, the energy consumption and the oxygen uptake per minute caused by the one-way pedaling, Excessive movement of the muscles only, problems such as fatigue quickly or knee joints, such as the It is possible to eliminate the darling trouble phenomenon, and when the bicycle climbs uphill, it automatically brakes in the reverse direction to prevent the bicycle from moving backward. By varying the size of the sun gear, ring gear and planetary gears, it is possible to vary the rotation speed and the transmission torque in the forward and reverse directions and rotate the crank shaft in the forward or reverse direction depending on the uphill road or the fluctuating driving resistance, There are advantages.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019960027164A KR980009033A (en) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Bicycle power transmission |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019960027164A KR980009033A (en) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Bicycle power transmission |
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KR980009033A true KR980009033A (en) | 1998-04-30 |
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ID=66241796
Family Applications (1)
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KR1019960027164A KR980009033A (en) | 1996-07-02 | 1996-07-02 | Bicycle power transmission |
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1996
- 1996-07-02 KR KR1019960027164A patent/KR980009033A/en not_active Application Discontinuation
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