KR100906786B1

KR100906786B1 - 자전거의 변속 장치

Info

Publication number: KR100906786B1
Application number: KR1020077023024A
Authority: KR
Inventors: 이두영
Original assignee: 자스트 주식회사
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2009-07-10
Also published as: JP5065264B2; WO2006135213A1; KR20070121723A; JP2008543654A

Abstract

본 발명은 자전거의 내장 변속 장치에 관한 것으로서, 구동 스프로켓의 구동력을 체인 및 벨트 등으로 종동 스프로켓에 전달되고, 상 스프로켓의 회전은 일측이 결합되어 있는 드라이버를 구동시키게 되며, 상기 드라이버의 구동은 제2폴과 제3폴의 작용으로 링기어 또는 캐리어를 선택적으로 구동시키게 되어, 캐리어에 장착되어 있는 제4폴 또는 링기어에 장착되어 있는 제1폴을 통해 허브쉘에 전달되어 자전거를 구동시키게 되는 것으로, 외부의 레버를 통하여 제어핀을 이송시키면, 상기 제어핀에 의해 슬라이드핀과, 상기 슬라이드핀과 결합되어 있는 슬라이드부재를 이송시키게 되며, 상기 슬라이드부재의 이송에 의해 강구(또는 핀)로 구성되어 있는 제1폴제어부재 및 제3폴제어부재가 상기 드라이버에 결합 장착되어 있는 위치결정부재의 홈안에서 상하로 작동하게 되어, 제1폴과 제3폴을 해제 또는 이맞물되도록 함으로써, 캐리어 및 링기어에 선택적으로 구동력이 전달되도록 함을 특징으로 한다.

Description

자전거의 변속 장치{SPEED CHANGE HUB FOR BICYCLE}

본 발명은 자전거의 내장 변속 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 복수의 구동 스프로켓 및 종동 스프로켓을 사용하여 체인을 옮겨가며 속도를 변속시키는 외장변속장치와 자전거 뒷바퀴 프레임 사이에 장착하여 허브쉘 내의 기어비에 의해 변속되는 내장형 변속장치로 분류할 수 있다.

종래의 외장 변속장치는 변속시 체인의 이송으로 인하여 탑승자의 옷깃이 체인에 끼는 등의 안전을 위협하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 내장 변속장치는 상기한 외장변속장치의 문제점을 해결하기 위하여 허브쉘내에 기어열을 장착시켜 기어열의 잇수비율 또는 회전방법에 따라 속도를 조절하도록 안출한 것이나, 그 구조가 복잡하며, 또한 저속상태가 없는 내장 변속장치는 어린이 및 노약자가 탑승하에 있어서 무리한 힘을 요구하게 되며, 또한 페달을 구동중에는 변속이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

기술적 과제

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 체인이 이송되지 않아 옷깃이 체인에 감기지 않도록 하며, 변속이 쉽고, 구조가 간단하며, 탑승자가 페달을 구동할 때에도 변속이 이루어지도록 하고, 감속 및 고속으로 속도를 조절하도록 하여 노약자 및 어린이 등이 쉽고, 편안하게 자전거를 탈 수 있는 변속장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 자전거의 변속장치를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명의 자전거의 변속장치의 변속제어부를 나타내는 부분사시도,

도 3은 본 발명의 변속제어부의 A-A선 절단면도,

도 4는 본 발명의 변속제어부의 B-B선 절단면도이며, 그리고

도 5는 도 1의 다른 실시도면이다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

본 발명의 실시예를 첨부도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자전거의 내장 변속장치에 관한 것으로서, 도 1 내지 도 4를 참고하면,

프레임 사이에 고정되며, 외주면에 선기어(110)가 형성되고, 또한 타원형의 관통경이 형성되어 있으며, 내주면에는 제어핀(440)이 장착되어 슬라이드 이동할 수 있도록 구멍이 형성되어 있는 허브축(100)과;

구동 스프로켓(도시생략)의 구동력을 전달받는 종동 스프로켓(220)과, 상기 종동 스프로켓(220)과 일측이 부착되고, 타측의 외주면 및 내주면에는 제2폴(230), 제3폴(240)이 장착될 수 있도록 폴안착부가 형성되고, 중앙부분에는 복수개의 구멍이 형성되어 있는 드라이버(210)로 구성되어 있는 동력전달부(200)와;

상기 동력전달부(200)의 드라이버(210)에 장착되어 있는 제3폴(240)로부터 동력을 전달받을 수 있도록 일측에 래치트가 형성되어 있고, 복수개의 유성기어(320)가 장착이 되고, 타측에는 폴안착부가 형성되어 있는 캐리어(340)와, 상기 허브축(100)에 형성되어 있는 선기어(110)와 이맞물림되도록 장착되는 다수개의 유성기어(320)와, 상기 유성기어(320)와 이맞물림 구동되고, 타측에 제1폴(330)이 장착되도록 구성되어 있는 링기어(310)로 구성되어 있는 다단변속부(300)와;

상기 다단변속부(300) 및 동력전달부(200)에 장착이 되어 있는 제1폴(330) 및 제3폴(240)을 제어하는 슬라이드부재(420)와 상기 드라이버(210)에 핀 또는 강구 등으로 삽입 장착되는 제1폴제어부재(450) 및 제3폴제어부재(460)와, 상기 드라이버(210)에 고정 장착되어 제1폴제어부재(450)와 제3폴제어부재(460)의 위치를 결정하는 위치결정부재(250)와, 슬라이드부재(420)를 좌우 이송시키는 슬라이드핀(430)과, 제어핀(440) 및 복원스프링(410)으로 구성되는 변속제어부(400)와;

상기 캐리어(340)와 링기어(310)에 장착되어 있는 제1폴(330) 및 제4폴(350)로부터 구동력을 전달받을 수 있도록 내측에 래치트가 형성되어 있는 허브쉘(500)로 구성된다.

상기에서 제3폴제어부재(460)는 도 5에서 보는 바와 같이 상기 캐리어(340)내에 위치하여 제3폴(240)을 제어할 수도 있다.

상기 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 외부의 레버를 작동시켜 기어열의 잇수비율에 따라 그 속도가 정 해지도록 한 것이다.

1. 저속상태

상기 슬라이드부재(420)를 이송시켜 제1폴제어부재(450)과 제3폴제어부재(460)을 상향시켜서 제1폴(330)과 제3폴(240)을 해제시킨 상태에서 페달의 구동력은 구동 스프로켓을 통하여 종동 스프로켓(220)을 구동하게 되고, 상기 종동 스프로켓(220)의 구동은 일측이 고정되어 있는 드라이버(210)을 시계방향으로 회전시키게 되며, 상기 드라이버(210)의 회전은 제2폴(230)을 통해 링기어(310)를 구동시키게 되고, 상기 링기어(310)의 회전은 복수개의 유성기어(320)와 이맞물림 구동되어 캐리어(340)를 구동시키게 된다. 이때, 그 회전속도는 감속하게 되며, 감속되어진 회전력은 상기 캐리어(340)의 일측에 장착되어 있는 제4폴(350)를 통하여 내주면에 래치트가 형성되어 있는 허브쉘(500)를 구동시키게 되어 자전거를 전진주행토록 한다.

2. 중속상태

상기 슬라이드부재(420)를 이송시켜 제1폴제어부재(450) 및 제3폴제어부재(460)의 작용으로 제3폴(240)은 해제상태가 되고, 제1폴(330)은 이맞물림되도록 한 상태에서, 구동 스프로켓의 구동력은 상기한 종동 스프로켓(220)을 구동시키게 되며, 상기 종동 스프로켓(220)의 구동은 일측이 결합되어있는 드라이버(210)를 구동시키고, 상기 드라이버(210)의 구동은 제2폴(230)을 통해 링기어(310)를 구동시키게 되며, 상기 링기어(310)의 구동은 일측에 장착되어 있는 제1폴(330)을 통해 허브쉘(500)을 구동시키게 된다. 이때, 상기 유성기어(320)의 회전은 상기 링기어 (310)보다 저속으로 회전하게 되어 상기 캐리어(340)에 장착되어 있는 제4폴(350)은 허브쉘(500)의 회전에 영향을 주지 않는다.

3. 고속상태

상기 슬라이드부재(420)를 이송시켜 제1폴제어부재(450) 및 제3폴제어부재(460)의 작용으로 제1폴(330) 및 제3폴(240)을 이맞물림되도록 한 상태에서, 구동 스프로켓의 구동력은 상기 종동 스프로켓(220)을 구동시키고, 상기 종동 스프로켓(220)의 구동은 드라이버(210)를 회전시키며, 상기 드라이버(210)의 회전은 제3폴(240)을 통해 캐리어(340)를 회전시키게 되고, 상기 캐리어(340)의 회전은 유성기어(320)를 거치면서 상기 유성기어(320)와 이맞물림되어 있는 링기어(310)로 전달되며, 이때, 상기 링기어(310)에 전달되어진 구동력은 상기 캐리어(340)의 회전보다 빠르게 회전한다. 또한, 상기 링기어(310)의 고속회전은 상기 링기어(310)의 일측에 장착되어 있는 제1폴(330)을 통해 허브쉘(500)로 전달하게 되어 자전거를 구동하게 된다.

본 발명은 페달을 구동시 고속-＞중속-＞저속 또는, 저속-＞중속-＞고속으로 속도를 변환하고자 할 경우, 외주면에 원형의 스플라인이 형성되어 있고, 끝부분이 사선으로 되어 있는 슬라이드부재(420)와, 페달력에 의한 제1폴제어부재(450) 및 제3폴제어부재(240)의 회전에 의한 작용으로 강제적으로 변속이 이루어진다.

이상과 같은 본 발명은 자전거의 뒷바퀴의 허브내부에 기어열을 구성하여 기어비에 의하여 변속이 이루어지도록 함으로써, 변속조작이 용이하며, 외부의 오염 물질을 차단하여 변속장치의 부식을 억제하며, 또한 구동중 변속을 행하더라도 쉽게 변속이 이루어지도록 하고, 저속-중속-고속의 3단 변속으로 인하여 노약자나 어린이 등이 자전거를 탑승시 쉽게 구동할 수 있고, 탑승자가 페달을 구동중에도 강제적으로 변속이 이루어지는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims

프레임 사이에 고정되며, 외주면에 선기어(110)가 형성되고, 또한 타원형의 관통경이 형성되어 있으며, 내주면에는 제어핀(440)이 장착되어 슬라이드 이동할 수 있도록 구멍이 형성되어 있는 허브축(100)과;

구동력을 전달받는 종동 스프로켓(220)과, 상기 종동 스프로켓(220)과 일측이 부착되고, 타측의 외주면 및 내주면에는 제2폴(230), 제3폴(240)이 장착될 수 있도록 폴안착부가 형성되고, 중앙부분에는 복수개의 구멍이 형성되어 있는 드라이버(210)로 구성되어 있는 동력전달부(200)와;

상기 동력전달부(200)의 상기 드라이버(210)에 장착되어 있는 상기 제3폴(240)로부터 동력을 전달받을 수 있도록 일측에 래치트가 형성되어 있고, 유성기어(320)가 장착이 되고, 타측에는 상기 폴안착부가 형성되어 있는 캐리어(340)와, 상기 허브축(100)에 형성되어 있는 상기 선기어(110)와 이맞물림되도록 장착되는 다수개의 상기 유성기어(320)와, 상기 유성기어(320)와 이맞물림 구동되고, 타측에 제1폴(330)이 장착되도록 구성되어 있는 링기어(310)로 구성되어 있는 다단변속부(300)와;

상기 다단변속부(300) 및 상기 동력전달부(200)에 장착이 되어 있는 상기 제1폴(330) 및 상기 제3폴(240)을 제어하는 슬라이드부재(420)와 상기 드라이버(210)에 핀 또는 강구가 삽입 장착되는 제1폴제어부재(450) 및 제3폴제어부재(460)와, 상기 드라이버(210)에 고정 장착되어 상기 제1폴제어부재(450)와 상기 제3폴제어부재(460)의 위치를 결정하는 위치결정부재(250)와 상기 슬라이드부재(420)를 좌우 이송시키는 슬라이드핀(430)과, 상기 제어핀(440) 및 복원스프링(410)으로 구성되는 변속제어부(400); 및

상기 캐리어(340)와 상기 링기어(310)에 장착되어 있는 제1폴(330) 및 제4폴(350)로부터 구동력을 전달받을 수 있도록 내측에 래치트가 형성되어 있는 허브쉘(500);로 이루어지며,

상기 드라이버(210)는 일측에 상기 종동 스프로켓(220)이 결합되고, 중간부분에는 상기 핀 또는 상기 강구가 삽입될 수 있도록 핀홀이 형성되고,

상기 위치결정부재(250)는 일정 간격으로 상기 핀 또는 상기 강구가 삽입될 수 있도록 핀홀이 형성되며,

상기 변속제어부(400)는 상기 외주면에 원형의 스플라인이 형성되어 있고, 상기 스플라인의 끝부분이 사선으로 되어 있는 상기 슬라이드부재(420)의 이송에 의하여 상기 위치결정부재(250)에 삽입되어 있는 상기 제1폴제어부재(450)와 상기 제3폴제어부재(460)가 상하로 확장 또는 축소되어 상기 제1폴(330) 및 상기 제3폴(240)을 제어하고, 상기 제3폴제어부재(460)는 상기 캐리어(340)내에 위치하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
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