KR100710396B1 - Power transmission device - Google Patents

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KR100710396B1 KR1020050067721A KR20050067721A KR100710396B1 KR 100710396 B1 KR100710396 B1 KR 100710396B1 KR 1020050067721 A KR1020050067721 A KR 1020050067721A KR 20050067721 A KR20050067721 A KR 20050067721A KR 100710396 B1 KR100710396 B1 KR 100710396B1
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Abstract

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로서, 동력에 의하여 회전되는 원동기어의 평스프라켓기어(100)와, 평스프라켓기어(100)에 치합되어 동력을 전달받는 종동의 롤러치차(200)를 포함하고, 평스프라켓기어(100)는 원주 방향을 따라 치(102)와 치홈(104)이 등간격으로 형성되며, 롤러치차(200)는 한 쌍의 원판(202) 사이에서 치홈(104)과 치합되어 구름 접촉되는 롤러치(204)가 볼베어링축(206)을 매개로 설치되는 것을 특징으로 한다. 그러므로 자전거나 기타 특정 산업의 동력전달장치에 평스프라켓기어와 롤러치차를 채용함으로써, 원활한 동력 전달은 물론, 정숙하면서도 정밀한 구름 접촉으로 효과적인 동력 전달이 이루어질 수 있으며, 페달을 밟아서 구동시킬 때 구동축에서 발생하는 토크(torque)의 큰 맥동을 최소화시킬 수 있다. 따라서 위의 동력전달장치는 기술의 신뢰성과 제품성을 고양하게 되어 동력전달장치 산업에 유용한 기술이다.The present invention relates to a power transmission device, comprising a flat sprocket gear 100 of a prime mover gear rotated by power, and a driven roller gear 200 that is engaged with the flat sprocket gear 100 to receive power, The flat sprocket gear 100 has teeth 102 and tooth grooves 104 formed at equal intervals along the circumferential direction, and the roller tooth 200 is engaged with the tooth grooves 104 between the pair of discs 202 to form a cloud. The roller teeth 204 in contact with each other are installed through the ball bearing shaft 206. Therefore, by adopting flat sprocket gears and roller gears for bicycles and other specific power transmission devices, smooth power transmission as well as efficient power transmission can be achieved with quiet and precise rolling contact. The large pulsation of the torque can be minimized. Therefore, the power transmission device is a useful technology for the power transmission industry by increasing the reliability and productability of the technology.

Description

동력전달장치{POWER TRANSMISSION DEVICE}Power Transmission Unit {POWER TRANSMISSION DEVICE}

도 1a는 본 발명에 따라 제 1 실시예를 도시한 동력전달장치의 사시도이고,1A is a perspective view of a power transmission device showing a first embodiment according to the present invention,

도 1b는 도 1의 A-A선 단면도이고,1B is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 2는 도 1a를 자전거에 채용한 사시도이고,2 is a perspective view of employing FIG. 1A in a bicycle,

도 3은 본 발명에 따라 제 2 실시예를 도시한 동력전달장치의 사시도이고,3 is a perspective view of a power transmission device showing a second embodiment according to the present invention;

도 4는 도 3을 자전거에 채용한 사시도이고,4 is a perspective view of employing FIG. 3 in a bicycle,

도 5는 본 발명에 따라 제 3 실시예를 도시한 동력전달장치의 정면도이고,5 is a front view of a power transmission device showing a third embodiment according to the present invention;

도 6a는 도 5를 자전거에 채용한 사시도이고,6A is a perspective view of employing FIG. 5 in a bicycle,

도 6b는 도 6a에서 토크의 변화를 나타내는 선도이고,FIG. 6B is a diagram showing a change in torque in FIG. 6A,

도 7은 본 발명에 따라 제 4 실시예를 도시한 동력전달장치의 단면도이고,7 is a sectional view of a power transmission device showing a fourth embodiment according to the present invention;

도 8은 도 7의 변속동력수단을 도시한 사시도이다.FIG. 8 is a perspective view illustrating the transmission power means of FIG. 7. FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 페달 20 : 프레임10: pedal 20: frame

100 : 평스프라켓기어 102 : 치(齒)100: sprocket gear 102: tooth (齒)

104 : 치홈 106, 207 : 베어링104: tooth groove 106, 207: bearing

107 : 동력축 108 : 동력전달축107: power shaft 108: power transmission shaft

110 : 한 쌍의 평스프라켓기어 120 : 타원평스프라켓기어110: a pair of sprocket gear 120: elliptical sprocket gear

200 : 롤러치차 202 : 원판200: roller tooth 202: disc

204 : 롤러치 206 : 볼베어링축204: roller tooth 206: ball bearing shaft

210 : 한 쌍의 롤러치차 220 : 타원롤러치차210: pair of roller gear 220: elliptical roller gear

300 : 기어박스 310 : 구동축300: gear box 310: drive shaft

320 : 종동축 330 : 변속전달수단320: driven shaft 330: shift transmission means

340 : 변속동력수단340: transmission power means

본 발명은 동력전달장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동력 전달에 체인이나 벨트 등을 이용하지 않고 구름마찰 방식으로 동력을 전달하게 되는 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device, and more particularly, to a power transmission device that transmits power in a rolling friction method without using a chain or a belt for power transmission.

예컨대, 일반적으로 사람의 힘으로 동력을 전달하는 자전거의 동력 전달 시스템은, 사용자가 페달을 발로 돌려 그 회전력을 체인이나 벨트를 통해 뒷바퀴로 전달하는 시스템을 가진다. 따라서 사용자가 하나의 페달을 아래로 밟아 힘을 발생시키고, 반대편에 있는 다른 페달은 그 힘에 의해 위로 올라가게끔 하는 것이다. 이에 자전거를 추진시키는 동력은 페달을 아래로 밟는 한정된 영역에서 발생하게 된다. 그럼에도 불구하고, 종래의 자전거 동력 전달장치는 구동 스프라켓과 종동 스프라켓이 회전수만 달리한 채로 체인 등의 동력전달수단에 의해 링크되어 있으므로 위와 같은 동력 전달 특성을 적절히 반영하지 못하고 있다.For example, a bicycle's power transmission system, which typically transmits power with human force, has a system in which a user rotates a pedal to transmit its rotational force to a rear wheel through a chain or belt. Therefore, the user presses one pedal down to generate a force, and the other pedal on the opposite side is driven up by that force. The driving force for the bicycle is generated in a limited area where the pedal is pressed down. Nevertheless, the conventional bicycle power transmission device does not adequately reflect the above power transmission characteristics because the drive sprocket and the driven sprocket are linked by power transmission means such as a chain with only different rotational speeds.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 동력축 방식의 동력전달에 관한 연구들이 많이 진행되고 있으나, 실용성이 없기에 생산품으로 채택되지 못하고 있는 실정이다.In order to improve this problem, a lot of researches on power transmission of power shaft method have been conducted, but it is not adopted as a product because it is not practical.

본 발명은 상기한 바와 같은 결점을 해소시키기 위하여 안출된 것으로, 구름마찰로 동력 전달이 가능한 평스프라켓기어와 롤러치차가 자전거와 같이 구동 토크가 일정하지 않은 시스템에 채용되어 정숙하면서도 정밀한 구름 접촉으로 효과적인 동력 전달이 이루어질 수 있는 동력전달장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention was devised to solve the above-mentioned drawbacks, and the sprocket gear and roller gear which can transmit power by rolling friction are employed in a system in which the driving torque is not constant, such as a bicycle, and is effective in quiet and precise rolling contact. It is an object of the present invention to provide a power transmission device capable of transmitting power.

본 발명의 다른 목적은, 평스프라켓기어와 롤러치차가 다중의 기어 체계를 갖추어 원활한 회전이 가능하게 한 동력전달장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a power transmission device in which a flat sprocket gear and a roller gear are equipped with multiple gear systems to enable smooth rotation.

본 발명의 또 다른 목적은, 페달을 밟아서 구동시킬 때 구동축에 발생되는 토크(torque)의 큰 맥동을 최소화시킬 수 있는 동력전달장치를 제공하고자 하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a power transmission device capable of minimizing a large pulsation of torque generated in a drive shaft when driving by pedaling.

본 발명의 또 다른 목적은, 평스프라켓기어와 롤러치차 방식의 변속장치를 구비하여 변속이 정확하게 이루어짐은 물론, 내구성까지 갖춘 동력전달장치를 제공하고자 하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a power transmission device having a flat sprocket gear and a roller gear type shifting device, in which shifting is precisely performed and durability.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 동력에 의하여 회전되는 원동기어의 평스프라켓기어와, 평스프라켓기어에 치합되어 동력을 전달받는 종동의 롤러치차를 포함하고, 평스프라켓기어는 원주 방향을 따라 치와 치홈이 등간격으로 형성되며, 롤러치차는 한 쌍의 원판 사이에서 치홈과 치합되어 구름 접촉되는 롤러치가 볼베어링축을 매개로 설치되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치를 제공한다. The present invention for achieving the above object, the flat sprocket gear of the prime mover gear rotated by the power, and the driven roller gear that is coupled to the flat sprocket gear to receive power, the flat sprocket gear along the circumferential direction Tooth and tooth grooves are formed at equal intervals, the roller gear provides a power transmission device characterized in that the roller teeth are in contact with the tooth grooves between the pair of discs are installed through the ball bearing shaft.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명에 따라 제 1 실시예를 도시한 동력전달장치의 사시도이고, 도 1b는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 2는 도 1a를 자전거에 채용한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따라 제 2 실시예를 도시한 동력전달장치의 사시도이며, 도 4는 도 3을 자전거에 채용한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따라 제 3 실시예를 도시한 동력전달장치의 정면도이며, 도 6a는 도 5를 자전거에 채용한 사시도이고, 도 6b는 도 6a에서 토크의 변화를 나타내는 선도이며, 도 7은 본 발명에 따라 제 4 실시예를 도시한 동력전달장치의 단면도이고, 도 8은 도 7의 변속동력수단을 도시한 사시도이다.Figure 1a is a perspective view of a power transmission device showing a first embodiment according to the present invention, Figure 1b is a cross-sectional view taken along line AA of Figure 1, Figure 2 is a perspective view of employing Figure 1a in a bicycle, Figure 3 is the present invention 4 is a perspective view of the power transmission device showing the second embodiment according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view of FIG. 3 employing the bicycle, and FIG. 5 is a front view of the power transmission device showing the third embodiment according to the present invention. FIG. 6A is a perspective view of FIG. 5 employed in a bicycle, FIG. 6B is a diagram illustrating a change in torque in FIG. 6A, FIG. 7 is a sectional view of a power transmission device showing a fourth embodiment according to the present invention, and FIG. 8. 7 is a perspective view showing the shifting power means of FIG. 7.

도 1a에서와 같이 제 1 실시예의 동력전달장치는, 동력에 의하여 회전되는 원동기어의 평스프라켓기어(100)와, 평스프라켓기어(100)에 치합되어 동력을 전달받는 종동의 롤러치차(200)로 하여 동력을 구름 접촉으로 전달하는 구성을 가진다.As shown in FIG. 1A, the power transmission device of the first embodiment includes a flat sprocket gear 100 of a motive gear rotated by power and a driven roller gear 200 that is engaged with the flat sprocket gear 100 to receive power. It has a configuration that transmits power to the rolling contact.

여기서 각 부품은 금속재를 프레스 가공으로 제작되는 것이 바람직하다.It is preferable that each part is produced by press working a metal material here.

평스프라켓기어(100)는 원판의 형상에 원주 방향을 따라 치(102)와 치홈 (104)이 등간격으로 형성되며, 도 1b에서와 같이 롤러치차(200)는 마주하는 한 쌍의 원판(202) 사이에는 볼베어링축(206)이 원주 방향을 따라 등간격으로 리벳팅 또는 볼팅으로 설치되고, 각 볼베어링축(206)에는 치홈(104)과 치합되어 구름 접촉되는 롤러치(204)가 볼베어링(204a)을 가지고 설치된다.In the flat sprocket gear 100, teeth 102 and tooth grooves 104 are formed at equal intervals along the circumferential direction in the shape of a disc, and as shown in FIG. 1B, the roller gear 200 faces a pair of discs 202. The ball bearing shaft 206 is installed by riveting or bolting at equal intervals along the circumferential direction, and the roller teeth 204 meshed with the tooth grooves 104 and rolled with each ball bearing shaft 206 are ball bearings 204a. Installed with)

이와 같은 제 1 실시예의 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)는 길이 방향을 따라 상호 번갈아 가면서 복수개가 설치되어 동력을 소정 부위까지 전달하게 된다.The flat sprocket gear 100 and the roller gear 200 according to the first embodiment of the present invention are alternately installed in the longitudinal direction to transmit power to a predetermined portion.

그 예를 도 2에서 도시하였다. 복수개의 평스프라켓기어(100)의 사이에 롤러치차(200)가 설치되고, 이들 각 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)의 중심부에는 베어링(106)(207)이 각각 설치된다. 따라서 양측에서 고정되는 프레임(20)의 내측에서 각각 회전이 가능하며, 더욱이 전단의 평스프라켓기어(100)에는 페달(10)과 연결되는 동력축(107)이 설치되고, 맨 후측의 평스프라켓기어(100)에는 미도시된 뒷바퀴에 동력을 전달하는 동력전달축(108)이 설치된다.An example is shown in FIG. 2. The roller gear 200 is installed between the plurality of flat sprocket gears 100, and bearings 106 and 207 are respectively provided at the centers of the flat sprocket gear 100 and the roller gear 200. Therefore, the inside of the frame 20 fixed at both sides is rotatable, and further, the front sprocket gear 100 is provided with a power shaft 107 connected to the pedal 10, the rear sprocket gear of the rear side Power transmission shaft 108 for transmitting power to the rear wheel (not shown) is installed (100).

한편, 더욱 강력한 구름 접촉을 위하여 평스프라켓기어(100)의 치(102)와 치홈(104)이 일직선상에 위치되도록 여러 장이 포개질 수 있으며, 이에 롤로치차(200)도 여러 장이 포개진 평스프라켓기어(100)에 대응되는 길이의 롤러치(204)와 여러 장의 원판(202)을 가지고 설치될 수도 있다.Meanwhile, several sheets may be stacked such that teeth 102 and tooth grooves 104 of the flat sprocket gear 100 are positioned in a straight line for a more powerful contact with the rolling. It may be installed with a roller tooth 204 of a length corresponding to the gear 100 and a plurality of discs 202.

그리고 도 3 및 도 4에 도시된 제 2 실시예는, 마주하는 한 쌍의 평스프라켓기어(110)가 설치되되, 치(112)와 치홈(114)이 서로 어긋나서 마주 하도록 설치되고, 한 쌍의 평스프라켓기어(110)와 대응되는 롤러치차(210)도 한 쌍을 이루며, 롤 러치(214)가 서로 어긋나서 마주 하도록 설치된다.3 and 4, a pair of flat sprocket gears 110 are installed to face each other, and the teeth 112 and the tooth grooves 114 are installed to face each other and face each other. The roller sprocket 210 corresponding to the flat sprocket gear 110 of a pair also forms a pair, and the roller latches 214 are installed so as to face each other.

그리고 도 2에서와 같이 페달(10)을 가지는 프레임(20)의 사이에 한 쌍의 평스프라켓기어(110)가 페달(10)과 연결되어 설치되고, 한 쌍의 롤러치차(210) 그리고 연속하여 이 한 쌍의 평스프라켓기어(110)와 롤러치차(210)가 연속하여 설치하게 된다. And a pair of flat sprocket gear 110 is installed in connection with the pedal 10 between the frame 20 having a pedal 10, as shown in Figure 2, a pair of roller gear 210 and continuously The pair of flat sprocket gear 110 and the roller gear 210 is installed in succession.

도 5 에 도시된 제 3 실시예는 구름 접촉에서 발생되는 토크(torque)의 큰 맥동을 최소화시킬 수 있는 구조로서, 단축과 장축을 가지는 타원형의 평스프라켓기어(120)가 설치되고, 타원형의 평스프라켓기어(120)와 치합되는 롤러치차(220)도 타원형으로 설치되는 것이다.5 is a structure capable of minimizing a large pulsation of the torque generated in the rolling contact, the elliptical flat sprocket gear 120 having a short axis and a long axis is provided, the elliptical flat The roller gear 220 engaged with the sprocket gear 120 is also installed in an oval shape.

바람직하게는 단축이 가로방향이 되는 평스프라켓기어(120)에 단축이 세로 방향에 위치되는 롤러치차(220)가 치합된다.Preferably, the roller gear 220 in which the short axis is positioned in the longitudinal direction is engaged with the flat sprocket gear 120 in which the short axis is in the horizontal direction.

도 6a에서는 예를 들어, 페달(10)을 가지는 프레임(20)의 사이에 단축이 가로방향인 평스프라켓기어(120)와 단축이 세로방향인 롤러치차(220)가 구름 접촉되게 설치되며, 이 롤러치차(220)의 어느 일측면으로 연결축이 이어지고, 연결축에는 도 1에서와 같은 원형의 평스프라켓기어(120)와 롤러치차(220)가 연속적으로 설치되어 동력을 전달하게 된다.In FIG. 6A, for example, between the frame 20 having the pedal 10, a flat sprocket gear 120 having a short axis in a horizontal direction and a roller gear 220 having a short axis in a vertical direction are installed in contact with a cloud. The connecting shaft is continued to one side of the roller gear 220, the circular sprocket gear 120 and the roller gear 220 of the circular as shown in Figure 1 is continuously installed to transmit power.

한편, 도 7에서는 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)를 이용하여 다단으로 변속되는 동력전달장치를 도시한 것이다.On the other hand, Figure 7 shows a power transmission device that is shifted in multiple stages using the flat sprocket gear 100 and the roller gear 200.

먼저, 내부에 공간을 형성하는 기어박스(300)가 설치되고, 이 기어박스(300)에 페달(10)과 연결되는 구동축(310)과, 뒷바퀴와 연결되는 종동축(320), 그리고 구동축(310)과 종동축(320)의 사이에 변속전달수단(330)과 변속동력수단(340)이 설치된다.First, a gear box 300 is formed to form a space therein, and a drive shaft 310 connected to the pedal 10, a driven shaft 320 connected to the rear wheel, and a drive shaft (300) connected to the gear box 300. A transmission transmission means 330 and a transmission power means 340 are installed between the 310 and the driven shaft 320.

기어박스(300)를 가로지르는 직교 방향으로 베어링(310a)을 매개로 하여 회전 가능한 구동축(310)이 설치되며, 구동축(310)의 중심상에는 같이 회전되는 평스프라켓기어(100)가 설치된다.The drive shaft 310 is rotatable in the orthogonal direction across the gearbox 300 via the bearing 310a, and the sprocket gear 100 is rotated on the center of the drive shaft 310.

그리고 구동축(310)으로부터 소정 거리에 구동축(310)과 같이 베어링(320a)을 매개로 하여 종동축(320)이 설치되며, 종동축(320) 선상에는 같이 회전될 수 있는 롤러치차(200)가 직경 크기를 달리하여 복수개 설치된다.In addition, the driven shaft 320 is installed at a predetermined distance from the drive shaft 310 via the bearing 320a like the drive shaft 310, and the roller gear 200 which can be rotated together on the driven shaft 320 is provided. Plural numbers are installed in different diameters.

변속전달수단(330)은, 구동축(310)과 종동축(320)의 사이에 중공의 전동축(331)이 기어박스(300)에 베어링(331a)을 매개로 설치된다. 전동축(331)상에는 같이 회전되는 변속롤러치차(333)가 중앙에 설치되며, 변속롤러치차(333)의 양측으로 크기를 달리하여 전동축(331)으로부터 회전 가능한 변속평스프라켓기어(332)가 설치된다.Transmission transmission means 330, a hollow transmission shaft 331 between the drive shaft 310 and the driven shaft 320 is installed in the gearbox 300 via the bearing 331a. On the transmission shaft 331, the shifting roller gear 333, which is rotated together, is installed at the center, and the shifting flat sprocket gear 332 which is rotatable from the transmission shaft 331 by varying sizes to both sides of the shifting roller gear 333 is provided. Is installed.

여기서 변속롤러치차(333)는 구동축(310)의 평스프라켓기어(100)와 치합되며, 크기를 달리하는 변속평스프라켓기어(332)는 종동축(320)의 롤러치차(200)와 치합된다.Here, the shifting roller gear 333 is engaged with the flat sprocket gear 100 of the drive shaft 310, and the shifting flat sprocket gear 332 having a different size is engaged with the roller gear 200 of the driven shaft 320.

그리고 변속롤러치차(333)는 그 내부에 레버축(334)이 설치되고, 레버축(334)을 중심으로 좌, 우 회동되는 변속레버(335)가 설치된다.The shift roller gear 333 is provided with a lever shaft 334 therein, and a shift lever 335 rotated left and right about the lever shaft 334.

변속레버(335)의 일단에는 회동운동을 수평으로 바꾸는 클러치핀(336)이 설치되어, 위의 변속평스프라켓기어(332)에 형성된 클러치핀홀(339)에 선택적으로 삽 입된다.One end of the shift lever 335 is provided with a clutch pin 336 for horizontally rotating the rotational movement, and is selectively inserted into the clutch pin hole 339 formed in the above-described shifting sprocket gear 332.

또한, 변속레버(335)의 타단에는 중공의 전동축(331) 내부에서 좌, 우로 수평 이동되는 변속핀(337)이 연결되며, 이 변속핀(337)은 일단은 전동축(331)의 일단으로 돌출 즉, 기어박스(300)의 외부로 돌출된다.In addition, the other end of the shift lever 335 is connected to the shift pins 337 horizontally moved left and right inside the hollow transmission shaft 331, one end of the shift pin 337 is one end of the transmission shaft 331 In other words, it protrudes to the outside of the gearbox 300.

그리고 돌출되는 변속핀(337)의 일단에 캠휠(338)이 설치되고, 캠휠(338)과 기어박스(300)의 사이에 스프링(338a)이 더 설치된다.The cam wheel 338 is installed at one end of the shifting pin 337 that protrudes, and a spring 338a is further installed between the cam wheel 338 and the gearbox 300.

도 8에서는 변속전달수단(330)에 변속 동력을 전달하는 변속동력수단(340)을 도시한 것이다.8 shows a shift power means 340 for transmitting shift power to the shift transmission means 330.

변속동력수단(340)은, 기어박스(300)의 일면으로 복수개의 지지부(341)가 일직선 상에 놓이도록 설치되고, 지지부(341)의 사이에 변속축(342)이 설치되며, 변속축(342)상에는 변속전달수단(330)에 변속 동력을 전달하는 편심의 변속캠(343) 및 피니언기어(345)가 상호 거리를 유지하고 설치된다.The transmission power means 340 is installed so that the plurality of support parts 341 are placed in a straight line on one surface of the gear box 300, and the transmission shaft 342 is installed between the support parts 341, and the transmission shaft ( On the 342, an eccentric shift cam 343 and a pinion gear 345 for transmitting shift power to the shift transmission means 330 are installed while maintaining a mutual distance.

그리고 피니언기어(345)에는 직교 방향으로 랙기어(344)가 수직하게 설치되며, 이 랙기어(344)의 상하부에는 가이드지지부(346)가 설치되어 승하강 이동의 가이드 및 지지를 하게 된다.In addition, the rack gear 344 is vertically installed in the pinion gear 345 in the orthogonal direction, and guide supporters 346 are installed at the upper and lower parts of the rack gear 344 to guide and support the lifting and lowering movement.

또한, 랙기어(344)의 하단부에는 복귀스프링(347)이 더 설치되어 랙기어(344)의 하강 복원을 돕게 된다.In addition, a return spring 347 is further installed at the lower end of the rack gear 344 to assist in restoring the falling of the rack gear 344.

그리고 복귀스프링(347)과 접한 랙기어(344)의 타단에는 케이블(348)이 연결되고, 케이블(348)의 일단에는 변속핸들(349)이 설치된다.A cable 348 is connected to the other end of the rack gear 344 in contact with the return spring 347, and a shift handle 349 is installed at one end of the cable 348.

그리고 변속단 수를 다단으로 늘리기 위해서는 종동축(320)에 맞물리는 변속 전달수단(330)의 개수에 따라 다단 변속이 가능하게 된다. In addition, in order to increase the number of shift stages in multiple stages, multiple shifts may be performed according to the number of shift transmission means 330 engaged with the driven shaft 320.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 동력전달장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the power transmission device according to the present invention configured as described above are as follows.

다시 도 2에 도시된 제 1 실시예를 보면, 사용자가 힘을 가해 페달(10)을 밟으면, 동력이 동력축(107)과 이어지는 평스프라켓기어(100)를 구동시키게 되며, 평스프라켓기어(100)의 치(102)는 롤러치차(200)의 롤러치(204) 사이에 위치되고 치홈(104)은 롤러치(204)에 구름 접촉되어 동력을 전달하게 된다. 이처럼 연속되는 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)에 동력을 전달하고, 마지막에 위치된 평스프라켓기어(100)의 동력전달축(108)에는 뒷바퀴가 연결되어 자전거의 이동이 구름 접촉에 의하여 이루어진다.Referring back to the first embodiment shown in FIG. 2, when the user presses the pedal 10 by applying force, the power drives the flat sprocket gear 100 which is connected to the power shaft 107, and the flat sprocket gear 100. Teeth 102 are positioned between the roller teeth 204 of the roller tooth 200 and the tooth grooves 104 are brought into rolling contact with the roller teeth 204 to transmit power. Power is transmitted to the continuous sprocket gear 100 and the roller gear 200 as described above, and the rear wheel is connected to the power transmission shaft 108 of the flat sprocket gear 100 positioned at the end so that the movement of the bicycle is in contact with the clouds. It is done by

도 4의 제 2 실시예는, 서로 엇갈려서 마주하는 한 쌍의 평스프라켓기어(110)와 한 쌍의 롤러치차(210)가 연속적으로 설치되어 운동의 맥동과 동력의 손실을 최소화된 상태에서 원활한 동력 전달이 가능하다.In the second embodiment of Fig. 4, a pair of flat sprocket gear 110 and a pair of roller gears 210 facing each other are continuously installed to smoothly move power in a state in which pulsation and power loss of the movement are minimized. Delivery is possible.

그리고 도 6a의 제 3 실시예는, 전단측에 타원형의 평스프라켓기어(120)와 롤러치차(220)로 하여 큰 맥동이 최소화되어 동력이 전달될 수 있다.And the third embodiment of Figure 6a, the elliptical flat sprocket gear 120 and the roller gear 220 on the front end with a large pulsation is minimized can be transmitted power.

즉, 맥동이란 사용자가 페달(10)을 수직한 방향에서 하방으로 회전시킬 때 전달되는 힘이 각도에 따라 토크가 반복되는 것으로서, 일반적인 자전거 동력의 맥동은 맥동률이 큰 sin곡선을 나타내나 본 발명의 제 3 실시예와 같이, 평스프라켓기어(120)의 장축이 단축의 롤러치차(220)와 맞대어 구름 접촉되고, 일측에서 이어지는 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)를 통하여 동력이 전달되는 동력 전달은 도 6b에서와 같이 -90°에서 +90°즉, 페달의 반바퀴에 해당하는 파형이 대략 사다리꼴리 되며, 나머지 반바퀴에서도 사다리꼴의 파형이 연속되어짐으로써 맥동이 최소화되는 것을 알 수 있다. That is, the pulsation is a torque that is repeated when the user rotates the pedal 10 in the vertical direction downward in accordance with the angle, the pulsation of the general bicycle power represents a sin curve with a large pulsation rate, but the present invention As in the third embodiment of the, the long shaft of the flat sprocket gear 120 is in contact with the roller gear 220 of the short axis in contact with the cloud, power is transmitted through the flat sprocket gear 100 and the roller gear 200 that is continued from one side As shown in FIG. 6B, the waveform corresponding to the half-wheel of the pedal is approximately trapezoidal, and the pulsation is minimized by the continuous trapezoidal waveform in the other half-wheel as shown in FIG. 6B. have.

이를 다시 도 5를 참고하면, T1=WㆍCOS θㆍR의 (1)식과 T2=SθㆍF의 (2)에서 Referring again to FIG. 5, in the formula (1) of T 1 = W · COS θ · R and (2) in T 2 = S θ · F

F=1/rθ ㆍT1 =1/rθ ㆍWㆍCOS θㆍR의 식을 제(2)식에 대입하면, T2=Sθ/rθㆍCOS θㆍWㆍR로 나타나며, 이때, Sθ/rθㆍCOS θ를 K라하면 T2=KㆍWㆍR이 된다. 따라서, T2=균일하게 된다.F = 1 / r θT 1 = 1 / r θ Substituting the formula of W · COS θ · R into equation (2), T 2 = S θ / r θ ㆍ COS θ · W · R At this time, if S θ / r θ ㆍ COS θ is K, then T 2 = K · W · R. Therefore, T 2 = uniform.

여기서 T2=균일일 때는, T2가 발생하는 종동축의 회전수가 일정하면 페달이 연결된 구동축의 각속도는 위치θ에 따라 변한다. 즉, -90°에서 +90°에서는 빠르게 회전하고 0°에서는 느리게 회전한다. 다시 말해서 발이 페달에 힘을 가하기 어려운 상, 하 시점에서는 빠르게 회전하고 힘을 가하기 용이한 0°부근에서는 느리게 회전하여 에너지의 발생율이 높아지는 것이다.Where T = 2 when the uniform angular velocity of the driven shaft speed is constant when the pedal is connected to the drive shaft of the T 2 generation changes according to the position θ. That is, it rotates quickly at -90 ° and at + 90 ° and slowly at 0 °. In other words, when the foot is difficult to apply force to the pedal, the upper and lower points rotate quickly, and near 0 °, which is easy to apply the force, rotates slowly to increase the generation rate of energy.

한편, 변속을 위한 제 4 실시예에서는, 페달(10)과 연결된 구동축(310)이 회전하면, 구동축(310)상의 평스프라켓기어(100)가 같이 회전되고, 평스프라켓기어(100)와 치합되어 있는 변속롤러치차(333)로 동력이 전달된다.Meanwhile, in the fourth embodiment for shifting, when the drive shaft 310 connected to the pedal 10 rotates, the flat sprocket gear 100 on the drive shaft 310 rotates together and meshes with the flat sprocket gear 100. Power is transmitted to the shift roller gear 333 which is present.

이때, 변속을 위하여 사용자가 변속핸들(349)에 힘을 가하면 케이블(348)이 잡아 당겨져서 가이드지지부(346)에 고정되어 있는 랙기어(344)를 승강시키고, 승강되는 직선 운동의 랙기어(344)는 피니언기어(345)를 회전시키며, 피니언기어 (345)의 회전에 따라 변속축(342)도 같이 회전된다.At this time, when the user applies a force to the shift handle 349 for shifting, the cable 348 is pulled up to elevate the rack gear 344 fixed to the guide support 346, and the rack gear of the linear motion being lifted ( 344 rotates the pinion gear 345, the shift shaft 342 is also rotated in accordance with the rotation of the pinion gear 345.

변속축(342)의 회전은 편심의 변속캠(343)을 회동시키고, 변속캠(343)의 회동으로 캠휠(338)이 스프링(338a)을 압축시키면서 변속핀(337)을 후진시킨다.The rotation of the shift shaft 342 rotates the eccentric shift cam 343, and the cam wheel 338 retracts the shift pin 337 while the cam wheel 338 compresses the spring 338a by the shift of the shift cam 343.

변속핀(337)의 후진 이동은 이에 연결된 레버축(334)의 변속레버(335)를 시계 반대 방향으로 회동시켜서 즉, 도면 상의 좌측에 위치되는 변속평스프라켓기어(332)의 클러치핀홀(339)에 삽입이 이루어진다. 따라서 변속레버(335)의 회동은 크기가 다른 변속평스프라켓기어(332)에 선택적으로 삽입되는 연동으로 변속이 이루어진다.The reverse movement of the shift pin 337 rotates the shift lever 335 of the lever shaft 334 connected thereto counterclockwise, that is, the clutch pin hole 339 of the shifting sprocket gear 332 located on the left side of the drawing. Insertion is made in Therefore, the rotation of the shift lever 335 is shifted by a linkage selectively inserted into the shifting sprocket gear 332 having a different size.

그리고 변속핸들(349)의 당기는 힘이 해제되면, 랙기어(344)의 하단에 위치된 복귀스프링(347)에 의하여 랙기어(344)가 원위치로 하강되고, 변속축(342)의 피니언기어(345)와 변속캠(343)도 회전되어 스프링(338a)의 힘으로 캠휠(338)이 최초 변속전 상태로 복원된다.When the pulling force of the shift handle 349 is released, the rack gear 344 is lowered to its original position by the return spring 347 positioned at the lower end of the rack gear 344, and the pinion gear of the shift shaft 342 is removed. 345 and the shift cam 343 are also rotated to restore the cam wheel 338 to the state before the initial shift by the force of the spring 338a.

여기서 다단의 변속기는 변속전달수단(330)이 연속적으로 설치되는 것으로서, 도 7에서는 선택된 변속평스프라켓기어(332)와 연동되는 롤러치차(200)는 회전축(미설명부호:312)을 구동시키고, 회동축(312) 중심의 평스프라켓기어(100)와 맞물려있는 변속전달수단(330)의 변속롤러치차(333)와 연결되며, 이와 동시에 다른 방향으로 편심되는 변속캠(343)에 의하여 위의 변속 방법으로 각 변속전달수단(330)이 크기가 다른 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)에 맞물려서 회전 속도를 변화시켜 다단의 변속이 가능하게 된다. Here, in the multi-stage transmission, the transmission transmission means 330 is continuously installed, and in FIG. 7, the roller gear 200 interlocked with the shifted flat sprocket gear 332 is selected to drive a rotating shaft (not shown: 312). It is connected to the transmission roller gear 333 of the transmission transmission means 330 engaged with the sprocket gear 100 of the center of the rotation shaft 312, and at the same time the above shift by the shift cam 343 eccentric in the other direction In this manner, each shift transmission means 330 is engaged with the flat sprocket gear 100 and the roller gear 200 having different sizes, thereby changing the rotation speed, thereby enabling a multi-stage shift.

이처럼 평스프라켓기어(100)와 롤러치차(200)로 이루어지는 구름 접촉의 동 력전달장치는, 손실이 최소화된 동력으로 하여 효율이 매우 높으며, 구조가 단순하여 적용 범위가 많을 수 있다. The power transmission device of the rolling contact made of the flat sprocket gear 100 and the roller gear 200 as described above, the efficiency is very high as the loss is minimized, the structure is simple, there can be a wide range of applications.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 동력전달장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is only one embodiment for implementing the power transmission device according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, the subject matter of the present invention as claimed in the following claims Without departing from the scope of the present invention, any person having ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 동력전달장치는, 자전거나 기타 특정 산업의 동력전달장치에 채용되는 평스프라켓기어와 롤러치차로 하여 원활한 동력 전달은 물론, 정숙하면서도 정밀한 구름 접촉으로 효과적인 동력 전달이 이루어질 수 있으며, 페달을 밟아서 구동시킬 때 구동축에서 발생하는 토크(torque)의 큰 맥동을 최소화시킬 수 있다. 따라서 위의 동력전달장치는 기술의 신뢰성과 제품성을 고양하게 되어 동력전달장치 산업에 유용한 기술이다.As described above, the power transmission device according to the present invention is a flat sprocket gear and a roller gear that are employed in a bicycle or other power transmission device of a particular industry, so that the power transmission is smooth, as well as the effective power transmission by quiet and precise rolling contact. This can be achieved, and it is possible to minimize the large pulsation of the torque (torque) generated in the drive shaft when driving by pressing the pedal. Therefore, the power transmission device is a useful technology for the power transmission industry by increasing the reliability and productability of the technology.

Claims (11)

동력에 의하여 회전되는 원동기어의 평스프라켓기어(100)와, 상기 평스프라켓기어(100)에 치합되어 동력을 전달받는 종동의 롤러치차(200)를 포함하고,It includes a flat sprocket gear 100 of the motive gear rotated by the power, and the driven roller gear 200 is coupled to the flat sprocket gear 100 to receive power, 상기 평스프라켓기어(100)는 양측 중심부에 베어링(106)이 구비되고 원주 방향을 따라서는 치(102)와 치홈(104)이 등간격으로 형성되며, The flat sprocket gear 100 is provided with bearings 106 at both centers thereof, and teeth 102 and tooth grooves 104 are formed at equal intervals along the circumferential direction. 상기 롤러치차(200)는 한 쌍의 원판 사이에서 상기 치홈(104)과 치합되어 구름 접촉되는 롤러치(204)가 볼베어링축(206)을 매개로 구비됨과 같이 상기 원판의 중심부에는 베어링(207)이 설치되는 것을 특징으로 하는 동력전달장치. The roller gear 200 has a roller tooth 204 which is engaged with the tooth groove 104 between the pair of discs and is brought into contact with the cloud through the ball bearing shaft 206, such that the bearing 207 is located at the center of the disc. Power transmission device characterized in that the installation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 평스프라켓기어(100)와 상기 롤러치차(200)는 상호 번갈아 가면서 복수개가 설치되어 동력을 소정 부위까지 전달하게 되는 동력전달장치. The flat sprocket gear 100 and the roller gear 200 are alternately provided with a plurality of power transmission device to transfer power to a predetermined portion. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 치홈(104)이 서로 어긋나서 마주하는 한 쌍의 상기 평스프라켓기어(110)가 다중으로 설치되고,A pair of the flat sprocket gear 110 facing the tooth grooves 104 are shifted from each other is installed in multiple, 상기 평스프라켓기어(110)와 대응되어 치합되는 롤러치(214)가 구비된 다중의 롤러치차(210)가 설치되는 동력전달장치.  Power transmission device is provided with a plurality of roller gear 210 is provided with a roller tooth (214) to be matched with the flat sprocket gear (110). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 단축과 장축을 가지는 타원형의 상기 평스프라켓기어(120)가 설치되고,The elliptical flat sprocket gear 120 having a short axis and a long axis is installed, 상기 타원 평스프라켓기어(120)와 치합되는 상기 롤러치차(220)도 타원형으로 설치되어,The roller gear 220 meshed with the ellipse flat sprocket gear 120 is also installed in an oval shape. 구름 접촉으로 발생되는 토크(torque)의 큰맥동을 최소화할 수 있는 동력전달장치. Power transmission device that can minimize the large pulsation of the torque generated by the rolling contact. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 평스프라켓기어(100)를 가지고 기어박스(300)의 내부에 설치되는 구동축(310)과,A drive shaft 310 installed inside the gearbox 300 with the flat sprocket gear 100; 상기 롤러치차(200)가 크기를 달리하여 복수개 연결되는 종동축(320)과,The roller gear 200 is driven shaft 320 is connected to a plurality of different sizes; 상기 구동축(310)과 상기 종동축(320)의 사이에 설치되어 크기가 다른 변속평스프라켓기어(332)와 변속롤러치차(333)를 가지는 변속전달수단(330)과, A shift transmission means 330 installed between the drive shaft 310 and the driven shaft 320 and having a shifting sprocket gear 332 having a different size and a shifting roller gear 333; 상기 변속전달수단(330)에 변속 동력을 전달하는 변속동력수단(340)이,Shifting power means 340 for transmitting the shifting power to the shifting transmission means 330, 포함되는 동력전달장치. Power train included. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 변속전달수단(330)의 반복 설치로 다단 변속이 가능한 동력전달장치. Power transmission device capable of multi-stage transmission by the repeated installation of the transmission transmission means (330). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 변속전달수단(330)은,The shift transmission means 330, 상기 구동축(310)과 상기 종동축(320)의 사이에 전동축(331)이 설치되고,A transmission shaft 331 is installed between the drive shaft 310 and the driven shaft 320, 상기 전동축(331) 상에서 상기 평스프라켓기어(100)와 치합되는 상기 변속롤러치차(333)는 그 내부에 레버축(334)을 중심으로 회동되는 변속레버(335)가 설치되며,The shift roller gear 333 meshed with the flat sprocket gear 100 on the transmission shaft 331 is provided with a shift lever 335 pivoting around the lever shaft 334 therein. 상기 변속레버(335)의 일단에 좌, 우로 수평 이동되는 클러치핀(336)이 연결되고,A clutch pin 336 horizontally moved left and right is connected to one end of the shift lever 335, 상기 변속레버(335)의 타단에는 상기 전동축(331)의 중공 내부에서 좌, 우로 수평 이동되는 변속핀(337)이 연결되며,The other end of the shift lever 335 is connected to the shift pins 337 horizontally moved left and right in the hollow of the transmission shaft 331, 상기 전동축(331)의 외부로 돌출되는 캠휠(338)이 상기 변속핀(337)의 일단에 설치되고,The cam wheel 338 protruding to the outside of the transmission shaft 331 is installed at one end of the transmission pin 337, 상기 변속롤러치차(333)를 사이에 두고 상기 전동축(331) 상에 서로 다른 크기로 설치되는 상기 변속평스프라켓기어(332)에는 상기 클러치핀(336)이 선택적으로 삽입될 수 있는 클러치핀홀(339)이 형성되는 동력전달장치. Clutch pin hole through which the clutch pin 336 can be selectively inserted into the shifting flat sprocket gear 332 installed on the transmission shaft 331 with different sizes with the shifting roller gear 333 therebetween ( 339) is a power transmission device. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 기어박스(300)로부터 이격되어 이동되는 상기 캠휠(338)에는 스프링(338a)이 더 설치되는 동력전달장치. A power transmission device further comprising a spring (338a) installed on the cam wheel (338) which is moved away from the gear box (300). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 변속동력수단(340)은, The shift power means 340, 상기 기어박스(300)의 일면에 일직선상으로 복수개 설치되는 지지부(341)와,And the support part 341 is installed in a plurality in a straight line on one surface of the gear box 300, 상기 지지부(341)의 사이에 설치되는 변속축(342)과,A shift shaft 342 provided between the support parts 341; 상기 변속축(342) 선상에 설치되어 상기 변속전달수단(330)에 변속 동력을 전달하는 변속캠(343) 및 피니언기어(345)와,A transmission cam 343 and a pinion gear 345 which are installed on the transmission shaft 342 to transfer the shifting power to the transmission transmission means 330; 상기 피니언기어(345)와 수직 방향에서 치합되어 승하강 이동되는 랙기어(344)와,A rack gear 344 engaged with the pinion gear 345 in a vertical direction to move up and down; 상기 랙기어(344)의 일단에 연결되는 케이블(348)과,A cable 348 connected to one end of the rack gear 344, 상기 케이블(348)을 잡아당기게 되는 변속핸들(349)로,With a shift handle 349 to pull the cable 348, 구성되는 동력전달장치. Power train composed. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 케이블(348)이 연결된 상기 랙기어(344)의 타단에는 복귀스프링(347)이 더 설치되어 상기 랙기어(344)의 복원을 돕는 동력전달장치.The other end of the rack gear (344) to which the cable (348) is connected, a return spring (347) is further installed to help restore the rack gear (344).
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