KR19990080271A - 다수의 동축 스프라킷에 의한 중첩 체인 구동수단을 갖는 자전거 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거의 주동력원인 페달의 회전력을 체인을 개재하여 뒷바퀴에 전달하여 뒷바퀴를 구동하도록 하는 자전거의 구동수단을 단일체인이 아닌 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩되는 복수의 체인구동에 따라 페달에 가해지는 답력(踏力)이 뒷바퀴에 전달되게 함으로써 힘의 손실을 막아 정도가 심하지 않은 오르막길에서도 적은 답력으로 큰 구동력을 얻을수 있게 한 것으로, 페달(1)의 페달축(11)과 일체로 설치되어 회전되는 페달스프라킷(12)과 뒷바퀴(2)의 구동축(21)에 일체로 설치되는 뒷바퀴 스프라킷(22)에 체인(3)을 걸어 구동되도록 한 통상의 자전거(A)에 있어서, 상기 고정축(11)과 구동축(21)양측에는 각각 동수의 스프라킷(12)(22)을 조를 이루어 설치하고, 상기 각조의 스프라킷(12)(22)마다에 체인(3)을 걸어 설치함으로써, 페달(1)에 가해진 답력이 다수의 체인(3)을 거쳐 뒷바퀴(2)에 전달되게 한 것을 특징으로 하는 다수의 동축 스프라킷에 의한 중첩체인 구동수단을 갖는 자전거이다.

Description

다수의 동축 스프라킷에 의한 중첩 체인 구동수단을 갖는 자전거

본 발명은 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩 체인 구동수단을 갖는 자전거에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거의 주동력원인 페달의 회전력을 체인을 개재하여 뒷바퀴에 전달하여 뒷바퀴를 구동하도록 하는 자전거의 구동수단을 단일체인이 아닌 다수의 동축 스프라킷에 의한 중첩되는 복수의 체인구동에 따라 페달에 가해지는 답력(踏力)이 뒷바퀴에 전달되게 함으로써 힘의 손실을 막아 정도가 심하지 않은 오르막길에서도 적은 답력으로 큰 구동력을 얻을 수 있게 한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 자전거의 경우, 페달에 가해지는 답력이 체인을 개재하여 뒷바퀴에 전달되게 함으로써 뒷바퀴가 구동되어 자전거가 구동될 수 있게 되는 것인바, 이 경우 동력을 전달하는 체인은 페달의 페달축에 설치된 큰직경의 스프라킷과 뒷바퀴구동축에 설치된 작은직경의 스프라킷에 걸쳐 끼워진 상태에서 페달의 답력으로 무한궤도운동을 함으로써 자전거를 운행하기 위한 소기의 목적을 달성할 수 있게 하는 것이었다.

그러나 이와같은 동력전달수단을 갖는 종래 자전거는 체인이 자전거의 일측에만 설치되는, 즉 페달축 및 뒷바퀴구동축에 각각 하나의 스프라킷만이 설치되어 이 스프라킷을 체인으로 걸어 구동되게 하는 단일체인, 단일스프라킷 구조로 되는 것이므로 페달에 가해지는 답력이 뒷바퀴로 전달되어 뒷바퀴에 대한 구동력으로 작용하는 과정에서 힘의 손실이 발생하여 페달에 가해진 답력 모두가 그대로 구동축에 전달될 수 없는 관계로 언덕등 완만하게 경사진 오르막길을 자전거를 타고 오를 경우에는 일반자전거로는 불가능하여 다단의 기어단수를 갖는 고급장비인 기어장착자전거를 이용해야 하는 것이었다.

그러나 이와같이 완만하게 오르막 경사진곳을 오르기 위해 사용되는 기어장착자전거의 경우는, 페달측과 뒷바퀴측에 각각 그 이끝원의 직경을 달리하는 다수의 기어를 순차적으로 중첩 설치하여 하나의 체인으로 하여금 자전거 운전자의 임의조작에 의해 임의기어(스프라킷)에 선택적으로 걸려 페달동작에 의해 무한궤도운동을 하도록 함으로써 체인이 걸려지는 기어의 이끝원직경의 차를 이용하여 페달에 가해지는 답력의 변화를 꾀하는것에 의해 적은 힘으로 자전거를 구동시키도록 하고 있는 실정이다.

이와같이 완만한 오르막길을 자전거로 오르기 위한 필수요소인 상기 기어자전거는 기어, 즉 스프라킷을 자전거의 일측방향으로만 다수설치한 상태에서 이 스프라킷에 걸려 스프라킷을 회전시키기 위해 단 하나의 체인만을 설치하여 기어비의 차(差)를 이용하여 힘의 분배를 쉽게 하도록 한 구성이어서 어쩔수 없이 페달에 가해지는 답력에 의한 구동력이 구동축에 전달되는 과정에서 힘의 손실은 계속적으로 발생될 수 밖에 없어 답력의 변화폭은 실제로 미미할 뿐이므로 자전거 이용자가 느끼는 힘의 차이는 그리 크지않은 것이 사실일 뿐만아니라, 다단으로 기어(스프라킷)을 설치해야 하는데 따른 구성상의 복잡함과 아울러 그만큼 고장 발생요인이 높게 되어 상품성을 해치게 되는 문제점과 함께 자전거의 가격이 매우 고가로 책정될수 없는 문제점이 있는 것이었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같이 페달 및 뒷바퀴에 단일스프라킷 또는 다단의 서로 다른 이끝원 직경을 갖는 스프라킷을 프레임 일측에 설치하여 오직 한개의 체인에 의해 페달의 답력이 뒷바퀴로 전달되게 하는 종래의 자전거가 지닌 제반문제점을 해결하기 위하여, 페달축 및 뒷바퀴구동축 양측에 동축으로 다수조의 스프라킷을 각각 설치하여 이들 각조의 스프라킷마다에 체인을 각각 걸어 페달의 작동에 의해 다수의 체인이 동시에 무한궤도운동이 가능하도록 함으로써 페달이 가해진 답력이 뒷바퀴에 그대로 전달되게 하여 에너지의 손실을 막아 완만한 오르막길에서도 보다 적은답력으로 자전거를 구동시킬 수 있도록 하는 것에 의해 자전거의 사용을 한결 쉽게 함으로써 대체교통수단으로서의 자전거의 보급을 극대화 시킬 수 있는 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩 체인 구동수단을 갖는 자전거를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 대표적인 예를 나타내는 사시도

도 2는 본 고안의 대표적인 예를 나타내는 일부확대평면도

도 3은 본 고안의 다른 실시예를 나타내는 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 페달 2 : 뒷바퀴 3 : 체인

11 : 페달축 12 : 페달스프라킷 21 : 구동축

22 : 구동스프라킷

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩 제인 구동수단을 갖는 자전거는, 페달(1)의 페달축(11)에 연결설치되어 회전되는 페달스프라킷(12)과 뒷바퀴(2)의 구동축(21)에 일체로 설치되는 구동스프라킷(22)에 체인(3)을 걸어 구동되도록 한 통상의 자전거(A)에 있어서,

상기 페달축(11)과 구동축(21)에는 각각 동수의 스프라킷(12)(22)을 조를 이루어 설치하고, 상기 각조의 스프라킷(12)(22)마다에 체인(3)을 걸어 설치함으로써, 페달(1)에 가해진 답력이 다수의 체인(3)을 거쳐 뒷바퀴(2)에 전달되게 하여 뒷바퀴(2)가 구동되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 자전거의 대표적인 예를 나타내는 사시도이고 도 2는 본 고안에 의한 자전거의 대표적인 예를 일부확대하여 나타낸 평면도로서 그 구성은 자전거프레임(4)에 각각 회전가능하도록 굴대 설치되는 페달축(11)과 구동축(21)에 각각 동수로 다수 설치되는 스프라킷(12)(22)과 이들 스프라킷(12)(22)을 한조로 하여 되는 다수조의 스프라킷(12)(22)에 각각 걸어 설치되는 다수의 체인(3)으로 이루어진다.

상기 자전거프레임(4)에 회전가능하도록 설치된 페달축(11) 및 구동축(21)에 각각 일체로 설치되는 스프라킷(12)(22)의 이끝원 직경은 페달축(11)에 설치되는 스프라킷(12)이 뒷바퀴구동축(21)에 설치되는 스프라킷(22)보다 크게 설정되는 것이며, 또한 스프라킷(12)(22)의 설치에 있어서도, 뒷바퀴(2)를 사이에 두고 양측으로 대칭이 되도록 반드시 동수로 설치할 필요는 없는 것으로, 예를 들면 한쪽에는 한조의 스프라킷(12)(22)을 설치할수도 있으며, 양쪽 모두에 한조, 또는 두조의 스프라킷(12)(22)을 각각 설치할수도 있음은 물론이다.

상기 체인(3)은 상기 페달축(11)과 구동축(21)에 설치되는 다수조의 체인(12)(22)에 무한궤도운동 가능하게 각각 걸어 설치되는 것으로, 자전거프레임(4)에 설치되는 모든 스프라킷(12)(22)에는 체인(3)이 설치되어 무한궤도운동하도록 되어 있다.

다시말해 본 발명에 의한 자전거(A)에는 단 하나의 체인(3)만이 설치된 것이 다수개의 체인(3)이 설치되어, 페달(1)에 가해지는 답력을 다수의 체인(3)을 거쳐 뒷바퀴(2)에 전달되도록 구성하고 있다.

이와같은 구성으로 되는 본 발명에 의한 다수의 동축 스프라킷에 의한 다수의 체인구동수단을 갖는 자전거(A)는, 페달(1)에 가해지는 답력을 체인(3)에 의해 전달받은 뒷바퀴(2)가 회전구동되는 과정에서 뒷바퀴(2)일측이 아닌 뒷바퀴(3)양측에서 동시에 구동축(21)을 회전구동시키게 됨에 따라 체인(3)이 뒷바퀴(2)양측에 각각 하나씩 설치되는 구성을 예로하였을때 구동축(21)에 전달되는 힘(에너지)의 크기는 기존의 자전거, 즉 뒷바퀴 일측, 다시말해 구동축(21)일측에만 체인(3)이 설치되는 종래의 경우에 비해 두배이상 커지게 되어 뒷바퀴(2)를 보다 쉽게 회전구동시킬수 있게 되는 반면에 페달(1)에 가해지는 답력은 반대로 종래에 비해 절반정도로 줄어들게 되므로 그만큼 적은힘으로 자전거(A)를 구동시킬수가 있게 됨에 따라 자전거(A)를 이용하여 완만한 경사의 오르막길도 힘들이지 않고 운행할 수 있게 된다.

즉 본 발명의 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩체인 구동수단을 갖는 자전거(A)는 운동에너지가 동일할 때 기계적 운동량이 크면 클수록 최초의 에너지는 적게 소모된다는 '에너지 보존법칙'의 원리에 기초를 두고 제안된 기술구성인 것이다.

상기 구성에 있어서, 본 예에서는 프레임(4)양측으로 스프라킷(12)(22)를 한조씩 설치하여 체인(3)을 각각 설치한 구성을 예로하여 설명하였으나, 이에 반드시 한정하는 것은 아니며 도 3에 도시한 바와같이 프레임(4)양측으로 각각 복수조의 스프라킷(12)(22)을 설치하여 각조의 스프라킷(12)(22)에 체인(3)을 각각 걸어 설치하여 뒷바퀴(2)에 전달되는 힘의 크기를 더욱 크게 할수도 있을 뿐만아니라, 그 실시범위에 있어서도 본예에서처럼 자전거(A)에만 국한되지 않고 체인(3)을 이용하는 또다른 이륜구동수단인 오토바이(motor cycle)에도 똑같이 적용하여 같은 크기의 엔진의 힘을 다수의 체인을 개재하여 뒷바퀴에 전달되게 함으로써 더 큰 추진력을 얻을 수 있도록 할수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상의 설명에서 분명히 알수 있듯이 본 발명의 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩체인 구동수단을 갖는 자전거에 의하면, 자전거 뒷바퀴에 대한 에너지의 전달이 복수의 체인구동에 의하여 이루어지도록 자전거의 프레임 양측으로 스프라킷을 복수조 설치하여 체인을 걸어 설치함으로써 페달에 의한 답력이 다수의 체인에 의하여 뒷바퀴에 그대로 전달되게하여 뒷바퀴를 양측에서 구동하도록 하는것에 의해 힘의 낭비를 막아 적은 답력으로 보다 큰 구동력을 얻을수 있게 함으로써 완만한 경사의 오르막길도 힘들이지 않고 쉽게 주행할수 있게 되는등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 페달(1)의 페달축(11)과 일체로 설치되어 회전되는 페달스프라킷(12)과 뒷바퀴(2)의 구동축(21)에 일체로 설치되는 뒷바퀴스프라킷(22)에 체인(3)을 걸어 구동되도록 한 통상의 자전거(A)에 있어서,

   상기 페달축(11)과 구동축(21)양측에는 각각 동수의 스프라킷(12)(22)을 조를 이루어 설치하고, 상기 각조의 스프라킷(12)(22)마다에 체인(3)을 걸어 설치함으로써, 페달(1)에 가해진 답력이 다수의 체인(3)을 거쳐 뒷바퀴(2)에 전달되게 한 것을 특징으로 하는 다수의 동축스프라킷에 의한 중첩체인 구동수단을 갖는 자전거.