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비즈이야기

자전거의 변신은 무죄다 - No Chain Bike

 

 

과거에 

디지털 사진기가 출시되기 전에

주위의 동료가 내게 말하기를 

'앞으로는 사진기에 필름을 넣지 않아도 사진을 찍을 수 있게 된다'고 하였을 때

무슨 헛소리를 하는가?? 했었다.

그리고 나서 약 2년 후 필름이 없는 디지털 카메라가 첫 선을 보였고 깜짝 놀랐다.

 

고정관념을 뛰어 넘는 대 변혁이다. 

당시에는 경천동지할 일이고 그야말로 괄목상대가 아닐 수 없었다.

 

 

웹사이트에서 새로운 정보를 보고 또 한 번 놀랐다.

어릴 때부터 즐겨 타던 자전거에 동력을 전달하는 자전거의 상징인 체인이 없는 자전거가 팔리고 있다.

 

아래 그 현황을 살펴본다.

 

140년 자전거의 역사에서 체인의 구동으로 인한 안전사고, 불편함,내구성,잦은 고장, 미려치 못한 외관 등 체인자전거 한계를 개선한 새로운 개념의 자전거로 체인의 동력 전달력과 동등한 기어의 개발요구됨

- 무 체인 자전거 개발 선례
① 최초 1936년 일본에서 체인의 구동방식을 탈피한 베벨기어 방식의 무 체인 자전거를 개발하였으나 ㅣ① 상용화에 실패함.
② 실패의 원인으로는 마찰손실이 커서 사람의 작은 힘으로 페달을 밟아 전달할 때는 기존기어방식은 ㅣ① 미끄럼 마찰 때문에 많은 힘의 손실을 가져와 동력전달 효율이 떨어짐.
③ 가장 취약한 점으로 경사면의 등판 능력이 현저히 떨어짐.

- 개발의 정의
① 테이퍼 롤러베어링을 이용한 완전 구름운동에 가까운 3차원 곡선치형, 동 궤적 및 기어비를 구현하 ㅣ① 여 체인과 동등한 동력 전달력의 새로운 기어 개발하여 특허를 획득함.
 
 
- 작동원리

00페달 축과 결합된 장구형 스프라켓에 페달의 동력이 전달되면 스프라켓의 특수치형 곡선에 따라
00테이퍼 롤러가 구름운동을 하여 롤러 케이지를 회전 시키고 이 회전력을 전달축을 통하여
00뒷바퀴의 롤러 회전축에 결합된 스프라켓에 회전을 전달시켜 뒷바퀴를 구동시키는 베어링 구름
00운동으로 동력의 전달 효율을 극대화시키는 원리
 
페달 - 스프라켓 - 테이퍼 롤러베어링 - 전달축 - 테이퍼 롤러베어링 - 스프라켓 - 뒷바퀴
 
 
 
발명의 구성
 
- 중공관(8)을 형성한 원판부(10)의 가장자리 둘레상에 외측으로 00일정 기울기를 갖게 다수 형성한 기어치(12)와,


- 상기 기어치(12) 사이를 일정 곡률로 형성한 치홈으로 구성된 크
00라운기어(4)와,


- 상기 크라운기어(4)의 기어치와 수직으로 맞물리게 축선에 대해
00일정 기울기와 간격을 두고 배치된 다수의 롤러치(16)와,


- 상기 롤러치(16)의 축핀 상,하단을 조립 고정하면서 중심의 축관
00으로부터 일정 기울기로 형성되는 다단원판부(22)로 구성된
00롤러기어(6)로 구성.
 
 
 
 
발명의 적용 및 효과
 
- 기어치(12)와 맞물리는 롤러기어(6)의 롤러치(16)가 구름작용을 하여 마찰 흡수.
- 기어치(12)의 치홈(14)에 완전 결합될 때 롤러치(16)가 구름 작용을 하여 마모 감소.
 
- 두축이 교차하거나 나란한 경우에도 적용 가능.
- 체인과 겸용하여 사용가능.
- 구름 마찰로 체인의 구동력을 그대로 보유.
- 기어비 확대로 자전거 사용목적에 맞게 기어 제작 가능.
- 내부 베어링으로 마찰 감소.
- 분리화로 부품교환 용이.
- 체인에 비해서 내구성이 10배 향상
- 외관 미려.
- 2년 1회 급유.
- 저 비용으로 양산 가능. (칠성기어)
- 동력 전달 시 정숙성이 특히 요구되는 장치에 특히 유용
- 자전거,오토바이,자동차 등에 확대 적용성
 
 
장점 : 등판능력이 체인보다 우수하다.
         피복의 오염이 없다.
         반영구적이며 안전하다.
         외관이 수려하고 유지보수비가 경제적이다.
 

  

구분
기존제품
(일반체인자전거)
무체인자전거
(베벨기어 방식)
"TaRa" 무체인자전거
(칠성기어 방식)
외관
 
0 체인과 스프라켓이 개방형으
0 로 외부충격, 이물질 혼입등에
0 불리하다.
------------------------------
0 구동장치의 외관의 모양변경
0 및 색상변경이 불가능 하다.
------------------------------
0 운전 중 운전자의 피복에 윤
0 활유나 오물오염이 심하며 여성
0 운전시 치마 등의 의상이 체인
0 에 끼이기 쉽고 체인 이탈이 쉽
0 게 된다.

 
0 구동부가 일체형으로 제작되어
0 외관 변경이 어렵다.

------------------------------
0 기존의 체인자전거와의 호환이
0 불가능 하다.
------------------------------
0 별도의 전용 프레임을 제작해
0 야한다.
-

-----------------------------
0 BB Shell에 관련된 부품의
0 표준화가 불가능하다.

 
0운전중 운전자의 피복오염이
0없다.

---------------------------
0수려한 외관이 지속적으로
0유지된다.
0 --------------------------
0 다양한 색상 및 모양 변경이
0 가능하다.
구동
방식
 
0체인과 스프라켓 구동 방식으로
0비교적 회전비전달이 확실하다.


------------------------------
0저속에서 큰 동력을 전달할 수
0있으나 고속 운전시 불리하다.
------------------------------
0체인이 늘어나게 되며 헐거움,
0빠짐, 덜걱거림 등의 기능장애를
0일으킬 수 있다.
------------------------------
0
외부의 큰 충격에도 기능수행에
0영향이 많다.

------------------------------
0체인과 스프라켓의 치합이초기
0에는 원할하나 마모시 장애가 발
0생할 수 있다.
------------------------------
0초기에는 비교적 전달 동력손실
0이 적으며 체인의 이완시 동력 손
0실이 커진다.
------------------------------
0구동부가 노출되어 있고 체인의
0운동 거리가 길어 잦은 윤활이 필
0요하다.

 
 
0구동방식이 베벨 스파이럴 기어
0방식으로 치차와 치차의 맞물림
0깊이가 적어 부품 변형에 따라 구
0동성에 영향을 받는다.
------------------------------
0저속 및 고속에서 큰 동력 전달
0이 확실하다.
------------------------------
0외부의 큰 충격에도 기능수행에
0영향이 적다.

------------------------------
0
마찰방식이 미끄럼 마찰로 윤활
0유 상태에 따라서 굴림성에 많은
0
제약을 받는다. 
------------------------------
0전달 동력 손실이 많고,등판 운
0전에 상당히 불리하다.

------------------------------
0작은 동력으로 구동시 미끄럼
0마찰 방식으로 기어비 제작에 한
0계가 있다.
 
 
0전달 동력 손실이 적어 등판
0운전에서 유리하다.


---------------------------
0기어비를 자유롭게 제작할 수
0있다.
---------------------------
0구동 중 스프라켓의 치차간
0걸림이 없이 부드럽고 회전이
0원활하다.
 
내구성
안전성
 
0고장율이 잦다.

------------------------------
0마모, 변형부품의 교환이 빈번
0하다.
------------------------------
0구동부에 손, 발 등의 끼임 등
0사고가 빈번하다.
 

 

 
0낮은 고장율, 고장시 부품교환
0난이하다.
------------------------------
0부품의 내구성이 우수하다.

------------------------------
0구동부로 인한 안전사고 우려
0가 없다.

 

 
0구동부로 인한 안전사고 우려
0가 없다.
---------------------------
0부품이 반영구적으로 내구성
0우수(체인의 10배)하다.
---------------------------
0낮은 고장율, 고장시 부품교
0환이 자유롭다.

 

 

 (출처) : 주식회사 바이크밸리