KR20120086463A

KR20120086463A - 자전거의 동력전달장치

Info

Publication number: KR20120086463A
Application number: KR1020110007711A
Authority: KR
Inventors: 박민서
Original assignee: 박민서
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-08-03

Abstract

본 발명은 자전거의 동력전달구조를 기어물림방식에 의해 전방 스크로켓을 회전시킴으로써 적은 힘으로도 증속, 오르막길 주행, 장거리 주행 등이 가능하도록 한 자전거의 동력전달장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거의 동력전달장치는,
자전거의 프레임에 축으로 지지되며, 상기 축의 양측에 180도의 위상차를 가지고 한 쌍의 페달이 설치된 구동기어; 자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 구동기어와 맞물리며, 구동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 종동기어; 자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 종동기어와 맞물리며, 종동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 동력전달축; 상기 동력전달축에 설치되어 후방 스프로켓과 체인으로 연결되며, 상기 구동기어의 지름보다 크게 형성된 전방 스프로켓;으로 구성된다.

Description

자전거의 동력전달장치{Power transmission apparatus of bicycle}

본 발명은 자전거에 관한 것으로, 특히 사람으로부터 발생하는 동력을 바퀴에 가장 효율적으로 전달하도록 하는 자전거의 동력전달장치에 관한 것이다.

공해가 발생하지 않는 친환경적인 이동수단으로서 대표적으로 자전거를 들 수 있는데, 이러한 자전거의 동력전달수단 즉, 사람으로부터 발생한 동력을 추진바퀴인 뒷바퀴에 전달하는 구조는, 한 쌍의 페달이 축에 180도 위상차를 가지고 설치되는 전방 스크로켓과, 뒷바퀴의 축에 설치되어 전방 스프로켓과 체인으로 연결되는 후방 스프로켓으로 구성된다.

따라서 페달에 가해지는 회전력에 의해 전방 스프로켓이 회전하고, 체인을 통하여 동력이 후방 스프로켓에 전달되어 뒷바퀴가 구동하게 되는 것이다.

그런데, 이러한 구조는 통상적인 주행, 속도의 증속, 오르막길을 오를 때 등 주행여건이 변할 때에도 온전히 사람으로부터 발생하는 동력에 변화를 주어 주행함으로써 많은 힘이 소모되어 장거리 주행이 매우 어렵다.

따라서 본 발명은 자전거의 동력전달구조를 기어물림방식에 의해 전방 스크로켓을 회전시킴으로써 적은 힘으로도 증속, 오르막길 주행, 장거리 주행 등이 가능하도록 한 자전거의 동력전달장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거의 동력전달장치는,

자전거의 프레임에 축으로 지지되며, 상기 축의 양측에 180도의 위상차를 가지고 한 쌍의 페달이 설치된 구동기어;

자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 구동기어와 맞물리며, 구동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 종동기어;

자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 종동기어와 맞물리며, 종동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 동력전달축;

상기 동력전달축에 설치되어 후방 스프로켓과 체인으로 연결되며, 상기 구동기어의 지름보다 크게 형성된 전방 스프로켓;으로 구성된다.

상기의 구성을 갖는 본 발명은 적은 힘으로도 뒷바퀴에 큰 동력과 많은 회전수를 전달함으로써 통상적인 주행이나, 증속, 오르막길, 장거리 주행에도 큰 힘이 들지 않게 되는 장점이 있다.

이에 따라 자전거를 이용하는데 큰 부담을 덜어주어 남녀노소 누구나 쉽게 이용이 가능하도록 함으로써 무공해 이동수단으로서의 친환경적이며, 또한 지속적인 자전거 이용에 의한 무리없는 운동효과를 가질 수 있도록 하는 효과가 있다.

도1은 본 발명이 적용된 자전거의 예를 보인 도.
도2는 본 발명에 의한 동력전달장치의 구조를 보인 도.
도3은 본 발명의 제1실시예에 의한 동력전달장치의 평단면도.
도4는 본 발명의 제2실시예에 의한 동력전달장치의 평단면도.
도5는 본 발명의 제3실시예에 의한 동력전달장치의 평단면도.
도6은 본 발명의 제4실시예에 의한 동력전달장치의 사시도.
도7은 도6의 평단면도.
도8은 본 발명의 제5실시예에 의한 동력전달장치의 평단면도.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명이 적용된 의한 자전거(100)를 보인 도이고, 도2는 본 발명의 동력전달장치(200)의 구성을 보인 도이며, 도3은 평단면을 보인 도로서, 동력전달장치(200)는 도시한 바와 같이 구동기어(240)의 축(241)이 자전거의 프레임(210)에 회전이 가능하도록 지지되며, 축(241)은 프레임의 양측 외측으로 돌출되어 그 단부에 페달(220,230)이 180도의 위상차를 가지고 각각 장착된다.

상기 구동기어(240)의 후방에는 종동기어(250)가 프레임(210)에 회전이 가능하도록 축(251)으로 지지되며, 상기 구동기어(240)와 맞물리도록 설치된다.

또한 상기 종동기어(250)의 후방에는 동력전달축(260)이 프레임(210)에 지지되어 회전가능하도록 설치되며, 상기 동력전달축(260)의 외주면 둘레를 따라서 기어(261)가 형성되어 상기 종동기어(250)와 맞물리도록 설치됨과 아울러 동력전달축(260)의 어느 한 쪽은 프레임(210)의 외측으로 연장됨으로써 그 연장된 부위에 전방 스프로켓(270)의 중심부분이 고정되도록 장착되어 동력전달축(260)의 회전수와 동일하게 회전하게 된다.

상기 전방 스프로켓(270)은 뒷바퀴에 장착된 후방 스프로켓(300)과 체인(400)의 의해 연결되는 구조를 갖는다.

이때 전방 스프로켓(270)은 프레임(210)의 외측에 위치하므로 종동기어(250)와는 간섭이 발생하지 않는 구조이다.

상기 종동기어(250)의 지름은 구동기어(240)의 지름에 비해 1/2 이하의 지름을 가지도록 하고, 동력전달축(260)은 종동기어(250)보다 1/2 이하의 지름을 가지도록 하며, 전방 스프로켓(270)은 구동기어(240)의 지름보다 크게 형성됨이 바람직하다.

예를들면, 구동기어(240)는 약 10~12cm의 지름을 가지며, 종동기어(250)는 약 4~6cm, 동력전달축(260)은 약 2~3cm, 스프로켓(270)은 약 14~16cm 정도의 지름을 가지게 되어 페달(220,230)에 의해 구동되는 사람으로부터 발생한 동력이 구동기어(240) - 종동기어(250) - 동력전달축(260) - 그리고 전방 스프로켓(270) - 체인(400) - 후방 스프로켓(300)을 거쳐 뒷바퀴에 전달되는 것이다.

이는 곧 구동기어(240)와 종동기어(250), 그리고 동력전달축(260)에 의해 증속이 이루어짐과 아울러 구동기어(240)보다 지름이 큰 전방 스프로켓(270)에 의해 회전력이 증가되기 때문에, 큰 힘을 들이지 않고도 빠른 속도와 큰 회전력으로 고속, 오르막길, 장거리 주행이 수월하게 가능한 것이다.

도3은 전방으로부터 구동기어(240), 종동기어(250), 동력전달축(260)이 순차적으로 설치되는 구조이지만, 도4의 본 발명 제2실시예에서는 도3과는 역방향으로 동력전달축(260), 종동기어(250), 구동기어(240)가 설치되는 구조를 보여준다.

즉, 동력전달축(260)의 축이 프레임(210)의 외측으로 연장되어 전방 스프로켓(270)이 설치되며, 동력전달축(260)의 후방으로는 종동기어(250)가 맞물리도록 설치되며, 종동기어(250)의 후방으로 구동기어(240)가 설치되는 구조인 것이다.

전방 스프로켓(270)과 후방 스프로켓(300)도 마찬가지로 체인(400)에 의해 연결되는 구조이지만, 체인(400)의 상측과 하측 사이에 페달(220,230)이 설치된 구동기어(240)의 축(241)이 위치하므로, 체인(400)과 페달(220,230)은 서로 간섭이 발생하지 않는 구조이다.

도5는 본 발명의 제3실시예로서, 서로 독립된 2개의 구동기어(240,242), 2개의 종동기어(250,252)에 의해 힘의 분산이 이루어져 적은 동력으로 더욱 수월하게 주행이 가능한 구조이다.

이를 위해 프레임(210)의 가운데 부위는 서로 분리된 내측 프레임(211)을 가져서 프레임(210)의 외측과 내측 프레임(211)의 사이에 각각 제1 구동기어(240)와 제2 구동기어(242)가 독립적으로 회전가능하게 지지된다.

즉, 제1 구동기어(240)의 축(241)은 프레임(210)과 내측 프레임(211)에 지지되며, 제2 구동기어(242)는 상기 제1 구동기어(240)의 측부에 나란히 설치되되, 축(243)이 제1 구동기어(240)의 축(241)과는 완전히 분리되어 프레임(210)과 내측 프레임(211) 사이에서 회전가능하게 지지되는 구조를 갖는다.

또한, 제1 구동기어(240)의 후방에는 제1 종동기어(251)가 프레임(210)과 내측 프레임(211) 사이에서 축(251)으로 지지되면서 제1 구동기어(240)와 맞물려 설치되며, 아울러 제2 구동기어(242)의 후방에도 제2 종동기어(252)가 프레임(210)과 내측 프레임(211) 사이에서 축(253)으로 지지되면서 제2 구동기어(242)와 맞물려 설치된다.

물론, 제1 종동기어(250)의 축(251)과 제2 종동기어(252)이 축(253)은 서로 독립적으로 프레임(210)과 내측 프레임(211) 사이에서 회전가능하도록 지지된다.

동력전달축(260)은 프레임(210)에 지지되며, 그 둘레를 따라서 기어(261)가 형성되어 상기 제1 종동기어(250)와 제2 종동기어(252)가 하나의 동력전달축(260)의 기어(261)에 맞물리게 된다.

상기 동력전달축(260)은 프레임(210)의 외측으로 연장되며, 이에 전방 스프로켓(270)이 장착되어 체인(400)을 통해 후방 스프로켓(300)에 동력을 전달하는 구조를 갖는다.

이러한 구조는 제1 구동기어(240)의 축(241)에 제1 페달(230)이 장착되고, 제2 구동기어(242)의 축(243)에 제2 페달(220)이 장착됨으로써 서로 독립적인 구동력을 동력전달축(260)에 전달함으로써 구동력을 2중화함으로써 회전력을 증가시키는 구조인 것이다.

한편, 도6 및 도7의 본 발명의 제4 실시예에서와 같이 내측 프레임(211)의 간격이 전방 스프로켓(270)의 두께보다 크게 형성된 경우에, 전방 스프로켓(270)이 프레임(210)의 외측에 설치되지 않고, 곧바로 동력전달축(260)의 가운데 부분 즉, 제1 종동기어(250)와 제2 종동기어(252)의 사이에 설치될 수 있다.

제1 종동기어(250)와 제2 종동기어(252)는 서로 독립적으로 지지되므로, 전방 스프로켓(270)이 제1 종동기어(250)와 제2 종동기어(252)의 사이에 설치되어 상호간 간섭이 발생하지 않는 구조이다.

도8은 본 발명의 제5 실시예로서, 도5와는 역방향으로 동력전달축(260), 제1 종동기어(250) 및 제2 종동기어(252), 제1 구동기어(240) 및 제2 구동기어(242)가 설치되는 구조를 보여준다.

210 : 프레임 211 : 내측 프레임
220,230 : 페달 240,242 : 구동기어
250,252 : 종동기어 260 : 동력전달축
270 : 전방 스프로켓 300 : 후방 스프로켓
400 : 체인

Claims

자전거의 프레임에 축으로 지지되며, 상기 축의 양측에 180도의 위상차를 가지고 한 쌍의 페달이 설치된 구동기어;
자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 구동기어와 맞물리며, 구동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 종동기어;
자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 종동기어와 맞물리며, 종동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 동력전달축;
상기 동력전달축에 설치되어 후방 스프로켓과 체인으로 연결되며, 상기 구동기어의 지름보다 크게 형성된 전방 스프로켓;으로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거의 동력전달장치.
자전거의 프레임에 축으로 지지되며, 상기 축에 제1 페달이 설치된 제1 구동기어;
자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 제1 구동기어와 맞물리며, 제1 구동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 제1 종동기어;
상기 제1 구동기어의 측방향에 나란히 설치되되, 제1 구동기어와는 독립적으로 자전거의 프레임의 축으로 지지되며, 상기 축에 제1 페달과는 180도의 위상차를 가지고 제2 페달이 설치된 제2 구동기어;
자전거의 프레임에 축으로 지지되고, 상기 제2 구동기어와 맞물리며, 제2 구동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 제2 종동기어;
자전거의 프레임에 축 지지되고, 상기 제1 종동기어와 제2 종동기어가 맞물리며, 상기 제1 종동기어 또는 제2 종동기어의 지름보다 1/2 이하의 지름을 갖는 동력전달축;
상기 동력전달축에 설치되어 후방 스프로켓과 체인으로 연결되며, 상기 제1 구동기어 또는 제2 구동기어의 지름보다 크게 형성된 전방 스프로켓;으로 구성된 것을 특징으로 하는 자전거의 동력전달장치.