KR20030056939A - 페달의 전후구동을 위한 동력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 페달의 전후 구동을 위한 동력전달장치에 관한 것으로서, 특히 페달의 정방향 회전과 역방향 회전을 모두 정방향 회전력으로 크랭크기어에 전달하여 사용자가 페달을 어느 방향으로 회전시켜도 자전거가 전방으로 주행되도록 하는 동력전달장치를 구성하되 동력전달장치의 부품수를 감소시켜 구조를 단순화하고, 이를통해 제품의 생산성 향상 및 고장율 감소의 효과를 기대할 수 있으며, 페달을 어느방향으로 회전시켜도 자전거가 전방을 향해 주행하게되므로 자전거를 이용한 경사로 등판이 더욱 용이해지고, 페달을 정,역회전 시키면서 자전거를 주행시킴에 따라 다리근육의 균형적인 발달을 꾀할 수 있도록 한 페달의 전후 구동을 위한 동력전달장치에 관한 것이다.

Description

페달의 전후구동을 위한 동력전달장치{Power transmission device}

본 발명은 페달의 전후 구동을 위한 동력전달장치에 관한 것으로서, 특히 페달의 정방향 회전과 역방향 회전을 모두 정방향 회전력으로 크랭크기어에 전달하여 사용자가 페달을 어느 방향으로 회전시켜도 자전거가 전방으로 주행되도록 하는 동력전달장치를 구성하되 동력전달장치의 부품수를 감소시켜 구조를 단순화하고, 이를통해 제품의 생산성 향상 및 고장율 감소의 효과를 기대할 수 있으며, 페달을 어느방향으로 회전시켜도 자전거가 전방을 향해 주행하게되므로 자전거를 이용한 경사로 등판이 더욱 용이해지고, 페달을 정,역회전 시키면서 자전거를 주행시킴에 따라 다리근육의 균형적인 발달을 꾀할 수 있도록 한 페달의 전후 구동을 위한 동력전달장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래 자전거의 동력전달구조를 도시한 것으로서,

페달이 결합된 크랭크가 축지되는 크랭크기어(100)와, 자전거의 뒷바퀴에 축지되어 구동체인(103)으로부터 전달되는 회전력을 뒷바퀴에 전달하는 구동스프라켓(101)과, 상기 구동스프라켓(101)의 하측에 형성되는 유도스프라켓(102)과, 상기 크랭크기어(100)를 비롯하여 구동스프라켓(101), 유도스프라켓(102)을 상호 연결해주는 구동체인(103)으로 구성된 것이다.

이러한 종래 자전거의 동력전달구조는 사용자가 페달을 정방향(시계방향)으로 밟을때 구동체인(103)이 도면상의 우측으로 움직이면서 구동스프라켓(101)을 정방향으로 회전시켜 뒷바퀴가 정방향으로 회전하여 자전거가 정방향으로 주행하게 되는 것이다.

만약, 사용자가 페달을 역방향으로 회전시키게 되면, 구동체인(103)이 도면상의 좌측으로 움직이면서 구동스프라켓(101)을 역방향으로 회전시키게되고, 이때 구동스프라켓(101)은 공회전하면서 동력을 바퀴에 전달하지 않게된다.

즉, 종래의 자전거 동력전달구조는 사용자가 페달을 정방향으로 회전시킬때에만 자전거가 정주행하도록 구성된 것이다.

그러나, 종래의 자전거 동력전달구조는 사용자가 페달을 앞쪽으로 밟아줄 때에만 자전거가 정방향으로 주행하게 됨에 따라 경사로를 등판할 때 매우 힘이들게되고 또 페달을 일방향으로만 밟아줌에 따라 다리 근육의 균등한 발달이 이루어지지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 페달의 정방향 회전과 역방향 회전을 모두 정방향 회전력으로 크랭크기어에 전달하여 사용자가 페달을 어느 방향으로 회전시켜도 자전거가 전방으로 주행되도록 하는 동력전달장치를 구성하되 동력전달장치의 부품수를 감소시켜 구조를 단순화하고, 이를통해 제품의 생산성 향상 및 고장율 감소의 효과를 기대할 수 있으며, 페달을 어느방향으로 회전시켜도 자전거가 전방을 향해 주행하게되므로 자전거를 이용한 경사로 등판이 더욱 용이해지고, 페달을 정,역회전 시키면서 자전거를 주행시킴에 따라 다리근육의 균형적인발달을 꾀할 수 있도록 한 페달의 전후 구동을 위한 동력전달장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

페달이 결합되는 크랭크의 결합을 위한 크랭크심보와;

외측으로 체인 구동을 위한 다단의 크랭크기어가 형성되며, 내측 일단에 정구동 일방향베어링의 결합을 위한 결합부가 돌출 형성되는 하우징과;

상기 하우징의 결합부 내측으로 삽입결합되고, 그 내측으로 삽입되는 크랭크심보의 정방향 구동시 회전하여 그 동력을 크랭크기어로 전달하는 정구동 일방향베어링과;

상기 정구동 일방향베어링의 일측에 위치하도록 하우징 내부 중심에 삽입되고, 그 내측으로 삽입되는 크랭크심보의 역방향 구동시 회전하는 역구동 일방향베어링과;

상기 역구동 일방향 베어링의 외각에 결합되며 그 외주면상에 기어부가 형성되어있는 제 1 와셔기어와;

상기 역구동 일방향베어링의 외각에 결합되며 그 외주면상에 기어부가 형성되어 있고, 그 두께가 제 1 와셔기어보다 큰 제 2 와셔기어와;

상기 제 1 및 제 2 와셔기어의 기어부와 맞물리기 위한 매개기어부가 형성되어 있는 대단부와 소단부로 이루어져 있으며, 제 1 및 제 2 와셔기어를 통해 전달되는 역구동 일방향베어링의 역방향회전을 정방향으로 전환시키는 동력전환기어와;

상기 동력전환기어의 대단부 매개기어와 맞물리도록 하우징의 내벽면상에 형성되는 구동기어와;

상기 하우징의 일측면으로 결합되는 캡; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 캡에 복수개의 볼트홀을 형성하고, 복수개의 동력전환기어를 볼트를 이용하여 상기 볼트홀에 축지한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 자전거를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 동력전달장치를 보인 분해사시도.

도 3 은 본 발명의 동력전달장치가 결합된 상태를 보인 단면도.

도 4 는 정방향 구동시의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 도 3 의 B-B선 단면도.

도 5 는 역방향 구동시의 동작을 설명하기 위한 도면으로서 도 3 의 A-A선 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 크랭크심보, 2: 크랭크기어,

3: 하우징, 4: 결합부,

5: 구동기어, 6: 캡,

7: 볼트홀, 8: 정구동 일방향베어링,

9: 역구동 일방향베어링, 10,11: 와셔기어,

12: 기어부, 13: 동력전환기어,

14: 대단부, 15: 소단부,

16: 매개기어, 17: 볼트,

18: 부쉬,

이하, 첨부된 도면 도 2 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 크랭크심보를 나타내며, 이 크랭크심보(1)의 양측에는 그 끝단에 페달이 결합되는 크랭크가 결합된다.

상기 크랭크심보(1)가 내측 중앙으로 삽입되어 결합되고, 이 크랭크심보(1)로부터 전달되는 구동력으로 체인을 구동시키는 본 발명의 동력전달장치는 하우징(3), 정구동 일방향베어링(8), 역구동 일방향베어링(9), 동력전환기어(13)로 대별 구성된다.

상기 하우징(3)은 그 내부에 여러 부품들이 장착되는 것으로서, 그 외주면상에는 체인의 구동을 위한 다단의 크랭크기어(2)가 일정간격으로 외향 돌출 형성되어 있고, 이 하우징(3)의 내측 일단에는 정구동 일방향베어링(8)의 결합을 위한 결합부(4)가 돌출 형성된다.

또한 하우징(3)의 내주면상에는 후설하는 동력전환기어(13)의 대단부(14) 매개기어(16)와 맞물리기 위한 구동기어(5)가 돌출 형성되어 있다.

정구동 일방향베어링(8)은 크랭크심보(1)가 정방향으로 회전할때에만 그 동력을 결합부(4)를 통해 하우징(3)으로 전달하고, 크랭크심보(1)가 역방향으로 회전할때에는 공회전하는 것으로서, 도 3 에 도시된 바와같이 상기 결합부(4)의 내측으로 결합된다.

역구동 일방향베어링(9)은 크랭크심보(1)가 역방향으로 회전할때에만 그 동력에 의해 회전하고, 크랭크심보(1)가 정방향으로 회전할때에는 공회전하는 기능을 갖는 것으로서, 도 3 에 도시된 바와같이 상기 정구동 일방향베어링(8)과 나란히 설치된다.

즉, 상기 정구동 일방향베어링(8)과 역구동 일방향베어링(8)이 하우징(3) 내부에 설치된 상태에서 크랭크심보(1)가 상기 제어링(8,9)의 사이로 삽입되며, 각각의 베어링(8,9)과 크랭크심보(1)는 별도의 클립으로서 상호 결합된다.

상기 역구동 일방향베어링(9)의 외측으로는 역구동 일방향베어링(9)의 동력을 동력전환기어(13)에 전달하기 위한 제 1 및 제 2 와셔기어(10,11)가 각각 결합되는데, 상기 제 1 와셔기어(10)의 두께보다 제 2 와셔기어(11)의 두께가 더 크며, 각각의 와셔기어(10,11) 외주면에는 기어부(12)가 형성되어 있다.

상기 와셔기어(10)(11)와 역구동 일방향베어링(9) 역시 미도시된 별도의 클립에 의해 상호 결합된다.

동력전환기어(13)는 상기 역구동 일방향베어링(9)으로 부터 전달되는 역방향 회전을 정방향회전으로 전환시키는 것으로서, 상기 와셔기어(10,11)와 하우징(3)의 사이에 볼트(17)에 의해 축지된다.

상기 동력전환기어(13)는 도 2 와 도 4 에 도시된 바와같이 대단부(14)와 소단부(15)를 가지는 것으로서, 각각의 대단부(14)와 소단부(15)의 외주면상에 각각 매개기어(16)가 형성되며, 상기 소단부(15)의 매개기어(16)는 제 2 와셔기어(11)와 맞물리고, 대단부(14)의 매개기어(16)는 제 1 와셔기어(10)와 맞물린다.

또한 상기 대단부(14)의 매개기어(16)는 그 타측이 다시 하우징(3)의 구동기어(5)와 맞물리게 되므로서, 역구동 일방향베어링(9)으로부터 전달되는 역방향회전이 동력전환기어(13)를 통해 정방향으로 반전되어 구동기어(5)에 전달되므로서 크랭크심보(1)가 역방향으로 회전하더라도 자전거는 전방을 향해 주행하게 되는 것이다.

도면부호 6 은 상기 하우징(3)의 일측을 밀폐하기 위한 캡을 나타내며, 이 캡(6)에는 복수의 볼트홀(7)이 형성된다.

상기 볼트홀(7)은 동력전환기어(13)를 하우징(3) 내부에 설치할때 볼트(17)가 삽입 축지되는 것이며, 미설명된 도면부호 18 은 부쉬를 나타낸다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

사용자가 페달을 정방향(도면상의 오른쪽)으로 밟게되면, 크랭크심보(1)가 시계방향으로 회전하게 된다.

상기 크랭크심보(1)가 정방향으로 회전하게되면, 역구동 일방향베어링(9)은 공회전을 하게되는 반면 정구동 일방향베어링(8)은 크랭크심보(1)와 동일한 방향, 즉, 정방향으로 회전하게되며, 이 정구동 일방향베어링(8)의 회전력이 결합부(4)를 통해 하우징(3)으로 전달되어 하우징(3)이 정방향으로 회전하게되고, 상기 하우징(3)의 외주면상에 형성되어 있는 크랭크기어(2)가 체인을 정방향으로 구동시킴에 따라 자전거가 정주행을 하게되는 것이다.

한편 페달을 역방향(도면상의 왼쪽)으로 밟게 되면, 크랭크심보(1)가 반시계방향으로 회전하게 된다.

상기 크랭크심보(1)가 역방향으로 회전하게되면, 정구동 일방향베어링(8)은 공회전을 하게되는 반면 역구동 일방향베어링(9)은 크랭크심보(1)와 동일한 방향, 즉, 역방향으로 회전하게되며, 이에따라 역구동 일방향베어링(9)의 외주면상에 결합되어 있는 제 1 및 제 2 와셔기어(10,11)가 역방향으로 회전한다.

상기 제 1 및 제 2 와셔기어(10,11)가 역방향으로 회전하게 됨에 따라 대단부(14)와 소단부(15)의 매개기어(16)가 상기 와셔기어(10,11)의 기어부(12)와 맞물려 있는 동력전환기어(13)가 회전하면서 역방향 일방향베어링(9)의 역방향회전을 정방향으로 반전시킨다.

상기 동력전환기어(13)에 의해 반전된 회전력은 대단부(14)의 매개기어(16)와 맞물려 있는 구동기어(5)에 의해 하우징(3)에 전달되므로서, 사용자가 페달을 역방향으로 밟더라도 자전거는 역시 정주행하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 페달의 정방향 회전과 역방향 회전을 모두 정방향 회전력으로 크랭크기어에 전달하여 사용자가 페달을 어느 방향으로 회전시켜도 자전거가 전방으로 주행되도록 하는 동력전달장치를 구성하되 동력전달장치의 부품수를 감소시켜 구조를 단순화하고, 이를통해 제품의 생산성 향상 및 고장율 감소의 효과를 기대할 수 있으며, 페달을 어느방향으로 회전시켜도 자전거가 전방을 향해 주행하게되므로 자전거를 이용한 경사로 등판이 더욱 용이해지고, 페달을 정,역회전 시키면서 자전거를 주행시킴에 따라 다리근육의 균형적인 발달을 꾀할 수 있도록 한 페달의 전후 구동을 위한 동력전달장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 페달이 결합되는 크랭크의 결합을 위한 크랭크심보(1)와;

   외측으로 체인 구동을 위한 다단의 크랭크기어(2)가 형성되며, 내측 일단에 정구동 일방향베어링(8)의 결합을 위한 결합부(4)가 돌출 형성되는 하우징(3)과;

   상기 하우징(3)의 결합부(4) 내측으로 삽입결합되고, 그 내측으로 삽입되는 크랭크심보(1)의 정방향 구동시 회전하여 그 동력을 크랭크기어(2)로 전달하는 정구동 일방향베어링(8)과;

   상기 정구동 일방향베어링(8)의 일측에 위치하도록 하우징(3) 내부 중심에 삽입되고, 그 내측으로 삽입되는 크랭크심보(1)의 역방향 구동시 회전하는 역구동 일방향베어링(9)과;

   상기 역구동 일방향 베어링(9)의 외각에 결합되며 그 외주면상에 기어부(12)가 형성되어있는 제 1 와셔기어(10)와;

   상기 역구동 일방향베어링(9)의 외각에 결합되며 그 외주면상에 기어부(12)가 형성되어 있고, 그 두께가 제 1 와셔기어(10)보다 큰 제 2 와셔기어(11)와;

   상기 제 1 및 제 2 와셔기어(10,11)의 기어부(12)와 맞물리기 위한 매개기어부(16)가 형성되어 있는 대단부(14)와 소단부(15)로 이루어져 있으며, 제 1 및 제 2 와셔기어(10,11)를 통해 전달되는 역구동 일방향베어링(9)의 역방향회전을 정방향으로 전환시키는 동력전환기어(13)와;

   상기 동력전환기어(13)의 대단부(14) 매개기어(16)와 맞물리도록 하우징(3)의 내벽면상에 형성되는 구동기어(5)와;

   상기 하우징(3)의 일측면으로 결합되는 캡(6); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 페달의 전후구동을 위한 동력전달장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캡(6)에 복수개의 볼트홀(7)을 형성하고, 복수개의 동력전환기어(13)를 볼트(17)를 이용하여 상기 볼트홀(7)에 축지한 것을 특징으로로하는 페달의 전후구동을 위한 동력전달장치.