KR100923627B1 - 자전거용 자동 변속 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자전거용 자동 변속 장치에 관한 것으로, 체인링체의 어느 한 체인링과 스프로킷체의 어느 한 스프로킷에 감겨진 체인을 체인의 장력에 의해 메인 작동 기기를 작동시켜 제 1 변속 기기 및 제 2 변속 기기를 작동시키고, 제 1 변속 기기 및 제 2 변속 기기가 체인을 다른 체인링으로 이동시키는 프론트 드레일러 및 스프로킷을 다른 스프로킷으로 이동시키는 리어 드레일러를 작동시켜 주행 도중에 주행 조건에 따라 자동으로 변속되게 한 것이다.

Description

자전거용 자동 변속 장치{Automatic transmission gear box of bicycle}
본 발명은 자전거용 자동 변속 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자전거의 주행 도중에 체인에 가해지는 장력에 의해 자동 변속되도록 발명된 것이다.
일반적으로 자전거는 레저, 스포츠, 대체 교통 수단 등 다양한 용도로 이용되며, 특히 근래에 들어 자전거를 타고 출, 퇴근하는 사람들의 증가와 함께 주택가 주변의 환경 개선으로 자전거를 타고 다닐 수 있는 공원이나 자전거용 도로가 증대되어 보급률이 증대되는 추세이다.
자전거에는 도로의 여건, 속도 등 주행 조건에 가장 적합한 기어비를 선택하여 주행하도록 하는 변속 장치가 장착된다.
통상의 변속 장치는 페달과 결합된 크랭크 안쪽을 향해 지름이 점차 작아지는 복수의 체인링이 조합된 체인링체와;
뒷바퀴 허브의 바깥쪽을 향해 지름이 점차 작아지는 복수의 스프로킷이 조합된 스프로킷체와;
상기 체인링체의 어느 한 체인링과 상기 스프로킷체의 어느 한 스프로킷에 양 단이 각각 감아 걸리는 체인과;
자전거의 페달 측에 구비되어 상기 체인을 체인링체의 어느 한 체인링으로 이동시키는 프론트 드레일러와;
자전거의 뒷바퀴 측에 구비되어 상기 체인을 스프로킷체의 어느 한 스프로킷에 감기도록 이동시키는 리어 드레일러와;
자전거의 양 측 손잡이에 각각 구비되어 상기 프론트 드레일러와 리어 드레일러를 조작하는 두 개의 그립 쉬프터와;
상기 어느 한 그립 쉬프터와 프론트 드레일러를 연결하고, 다른 한 그립 쉬프터와 리어 드레일러를 연결하는 케이블을 포함한다.
즉, 자전거는 탑승자가 페달을 밟아 체인링체를 회전시키면 회전력이 체인을 통해 스프로킷체로 전달되어 뒷바퀴를 회전시면서 주행하며, 주행 중 그립 쉬프터를 조작하면 케이블이 당겨지고 풀려지면서 프론트 드레일러 및 리어 드레일러가 작동되면서 체인이 체인링체의 어느 한 체인링과 스프로킷체의 어느 한 스프로킷에 선택적으로 감겨져 주행 조건에 맞게 변속이 이루어지게 되는 것이다.
그러나 상기한 종래의 자전거는 주행 중 변속을 하기 위해서는 손잡이에 장착된 그립 쉬프터를 조작해야 하므로 조작 중 주위가 분산되어 사고의 위험이 큰 문제점이 있었던 것이다.
또한 주행 조건에 맞는 변속 단을 탑승자가 직접 선택해야하므로 최적의 변속단을 적절히 선택하지 못하면 주행이 더 어려워지는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 주행 중 체인에 발생되는 장력을 이용하여 자동으로 주행 조건에 최적의 변속단으로 변속되는 자전거용 변속 장치를 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 과제는 페달과 결합되어 페달의 회전력으로 회전되며 지름이 각각 다른 복수의 체인링이 조합된 체인링체와;
뒷바퀴에 장착되며 지름이 각각 다른 복수의 스프로킷이 조합된 스프로킷체와;
상기 체인링체의 어느 한 체인링과 상기 스프로킷체의 어느 한 스프로킷에 양 단이 각각 감아 걸리는 체인과;
자전거의 페달 측에 구비되어 상기 체인을 체인링체의 어느 한 체인링으로 이동시키는 프론트 드레일러와;
자전거의 뒷바퀴 측에 구비되어 상기 체인을 스프로킷체의 어느 한 스프로킷에 감기도록 이동시키는 리어 드레일러와;
상기 체인에 걸쳐져 상기 체인의 장력에 의해 승하강 작동되는 메인 작동 기기와;
상기 메인 작동 기기에서 동력을 전달받아 프론트 드레일러를 작동시키는 제 1 변속 기기와;
상기 메인 작동 기기에서 동력을 전달받아 리어 드레일러를 작동시키는 제 2 변속 기기를 포함한 자전거용 자동 변속 장치를 제공함으로써 해결되는 것이다.
상기 제 1 변속 기기 및 제 2 변속 기기는 메인 작동 기기로부터 동력을 전달받아 직선 왕복하는 작동력을 발생시켜 상기 프론트 드레일러 및 리어 드레일러를 각각 작동시키는 것이다.
상기 메인 작동 기기는 피스톤 로드가 체인에 걸쳐져 체인의 장력에 의해 유압을 발생시키는 제 1 유압 실린더를 포함하며, 상기 제 1 변속 기기는 제 1 유압 실린더로부터 유압을 공급받아 작동하는 제 2 유압 실린더를 포함하며, 제 2 변속 기기는 제 1 유압 실린더로부터 유압을 공급받아 작동하는 제 3 유압 실린더를 포함하고,
상기 제 2 유압 실린더 및 제 3 유압 실린더는 피스톤 로드가 서로 반대 방향으로 작동되게 제 1 유압 실린더로 유압을 공급받는 것이다.
상기 메인 작동 기기는 피스톤 로드가 체인에 걸쳐져 체인의 장력에 의해 유압을 발생시키는 제 1 유압 실린더와;
상기 제 1 유압 실린더의 제 1 피스톤 로드의 단부에 회전 가능하게 장착되는 작동 바와;
상기 작동 바의 단부에 회전 가능하게 장착되며 상기 체인의 하부로 걸쳐지는 작동 스프로킷을 포함한 것이다.
상기 제 1 유압 실린더는 하부로 돌출되는 제 1 피스톤 로드와 상부로 돌출되는 제 2 피스톤 로드를 포함하고, 상부로 돌출된 제 2 피스톤 로드의 상단에는 스프링 지지부가 구비되고, 일 단이 상기 스프링 지지부의 하부로 지지되고, 타 단 이 제 1 유압 실린더의 상단에 지지되는 스프링을 더 포함한 것이다.
상기 제 2 변속 기기는 상기 제 3 유압 실린더가 장착되는 장착 브라켓트와, 상기 장착 브라켓트가 회전 가능하게 힌지 결합하며 상부로 돌설되는 축으로 자전거의 본체 프레임에 회전 가능하게 결합하는 회전체를 더 포함한 것이다.
상기 메인 작동 기기는 상기 작동 스프로킷의 양 측에 구비되어 사이로 체인이 개재되는 체인 가이드부를 더 포함하는 것이다.
본 발명은 주행 중 체인의 장력을 이용하여 자동으로 변속시켜 주행 중 안전성을 증대시킴은 물론 자동으로 주행 조건에 맞는 최적의 변속단으로 변속시켜 주행 효율을 증대시키는 효과가 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 자전거의 측면을 도시한 측면도로서, 자전거의 전체 형상을 나타내고 있다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 요부 확대 사시도로서, 도 2는 본 발명의 프론트 드레일러를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명의 리어 드레일러를 도시하고 있고, 도 4는 본 발명의 제 1 변속 기기를 도시하고 있고, 도 5는 본 발명의 제 2 변속 기기를 도시하고 있다.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 작동 상태를 도시한 사용 상태도로서 본 발명의 메인 작동 기기인 제 1 유압 실린더가 작동할 때 제 2 유압 실린더 및 제 3 유압 실린더의 작동 상태를 나타내고 있다.
도 1에서 도시한 바와 같이 자전거는 본체 프레임(1)의 앞 측 및 뒷 측에 각각 회전 가능하게 장착되는 앞바퀴(2) 및 뒷바퀴(3)와, 본체 프레임(1)의 앞 측에 탑승자가 손으로 잡고 앞바퀴(2)를 조향할 수 있게 하는 손잡이(5), 본체 프레임(1)의 상부에 탑승자가 앉을 수 있는 안장(6)이 장착되며, 안장(6)의 아래 측에는 탑승자가 발로 밟아 회전력을 발생시키는 페달(4)을 포함하며, 탑승자가 안장(6)에 앉은 상태로 페달(4)을 밟아 발생된 회전력을 뒷바퀴(3)로 전달하여 뒷바퀴(3)를 회전시킴으로써 주행하게 되는 것이다.
이러한 자전거의 구성은 공지된 바와 동일하므로 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 상기 자전거는 페달(4)을 밟아 발생하는 회전력을 뒷바퀴(3)로 전달함은 물론 주행 조건에 따라 뒷바퀴(3)의 회전 속도를 변속하는 변속 장치가 구비된다.
상기 변속 장치는 페달(4)에 연결되어 페달(4)의 회전력으로 회전되는 복수의 체인링이 조합된 체인링체(10)를 포함한다.
상기 체인링체(10)에서 복수의 체인링은 페달(4)과 결합된 크랭크 안쪽을 향해 지름이 점차 작아지게 조합되는 것이다.
또한 상기 뒷바퀴(3)에는 상기 체인링체(10)로부터 회전력을 전달받아 회전하는 스프로킷체(20)가 장착된다.
상기 스프로킷체(20)는 뒷바퀴(3) 허브의 바깥쪽을 향해 지름이 점차 작아지는 복수의 스프로킷을 포함한다.
또 체인링체(10)의 어느 한 체인링과, 스프로킷체(20)의 어느 한 스프로킷에는 체인(30)의 양 단이 각각 감겨지게 된다.
따라서 페달(4)로 체인링체(10)를 회전시키면 회전력이 체인(30)을 통해 스프로킷체(20)로 전달되어 뒷바퀴(3)가 회전하게 되는 것이다.
그리고 체인(30)이 감겨지는 체인링의 지름 및 스프로킷의 지름에 따라 변속이 이루어지게 되는 것이다.
상기 자전거의 변속 단수는 체인링체(10)의 체인링 수와 스프로킷체(20)의 스프로킷 수를 곱한 수이다.
일 예를 들면 체인링체(10)에 지름이 다른 3개의 체인링이 구비되고 스프로킷체(20)에 지름이 다른 7개의 스프로킷이 구비될 때 총 21단의 변속이 이루어지게 되는 것이다.
또 체인(30)이 지름이 동일한 체인링체(10)의 체인링과 스프로킷체(20)의 스프로킷에 감겨질 때 체인링체(10)가 한바퀴 회전할 때 스프로킷체(20)가 한바퀴 회전하게 되는 것이다.
그리고 체인링체(10)의 회전에 따른 스프로킷체(20)의 회전수는 체인링과 스프로킷 간의 지름 비에 대응되게 스프로킷체(20)가 회전되는 것이다.
일 예로 들면 체인링체(10)의 체인링 지름이 44cm이고 스프로킷체(20)의 스프로킷 지름이 11cm일 때 체인링체(10)의 1회전 시 스프로킷체(20)가 4회전하게 되 는 것이다.
또 반대로 체인(30)의 양 단이 감겨지는 체인링의 지름이 22cm이고 스프로킷의 지름이 34cm일 때 체인링체(10)의 1회전 시 스프로킷체(20)가 0.65회전 하게 되는 것이다.
같은 환경에서 힘과 이동거리는 서로 비례하게 되어 같은 회전력에 이동거리가 짧아지면 힘이 덜 들어가게 되는 것이다.
즉, 지름이 큰 체인링과 작은 지름의 스프로킷을 연결하면 한 번의 페달링으로 더 많은 거리를 갈 수 있어 평지에서 속도를 낼 때 유리한 것이다.
또한 지름이 작은 체인링과 지름이 큰 스프로킷을 사용하면 힘이 적게 들어 언덕을 오를 때 유리한 것이다.
따라서 상기한 원리로 주행 조건에 따라 자전거의 변속 단을 조정하여 탑승자가 언덕이나 평지를 쉽게 주행할 수 있게 하는 것이다.
한편, 상기 체인링체(10)의 어느 한 체인링에 감겨진 체인(30)은 프론트 드레일러(40)의 작동에 의해 다른 스프로킷으로 이동하여 감기게 되는 것이다.
그리고 상기 스프로킷체(20)의 어느 한 스프로킷에 감겨진 체인(30)은 리어 드레일러(50)의 작동에 의해 다른 스프로킷으로 이동하여 감기게 되는 것이다.
상기 프론트 드레일러(40)에 작동력을 부가하는 것은 제 1 변속 기기(70)이며, 상기 리어 드레일러(50)에 작동력을 부가하는 것은 제 2 변속 기기(80)이다.
상기 제 1 변속 기기(70)는 직선 왕복하는 작동력을 발생시켜 상기 프론트 드레일러(40)를 작동시키는 것이다.
상기 프론트 드레일러(40)는 도 2에서 도시한 바와 같이 직선 왕복 이동을 전달받아 작동되는 것으로 사이에 체인(30)이 개재되는 드레일러 본체(41)와;
상기 드레일러 본체(41)를 자전거의 본체에 장착시키는 드레일러 고정체(42)와;
일단이 상기 드레일러 고정체(42)에 회전 가능하게 힌지 결합하고, 타단이 드레일러 본체(41)에 회전 가능하게 힌지 결합하며 드레일러 본체(41)에 회전 가능하게 연결되는 힌지축에 리턴 스프링(43a)이 구비된 드레일러 작동 링크(43)를 포함한다.
그리고 상기 드레일러 작동 링크(43)는 상기 제 1 변속 기기(70)에 연결되어 제 1 변속 기기(70)의 직선 왕복 이동을 전달받아 드레일러 본체(41)를 작동시켜 체인(30)을 다른 체인링으로 이동시켜 감기도록 하는 것으로 이러한 프론트 드레일러(40)의 작동은 공지된 것과 동일하므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
또한 제 2 변속 기기(80)는 직선 왕복하는 작동력을 발생시켜 상기 리어 드레일러(50)를 작동시키는 것이다.
리어 드레일러(50)는 도 3에서 도시한 바와 같이 본체 프레임(1)에 장착되는 드레일러 지지대(50a)에 회전 가능하게 힌지 결합된 링크 본체(51)와, 상기 링크 본체(51)에 구비되는 수직 힌지축에 힌지 결합하며, 상기 제 2 변속 기기(80)에 연결되어 수직 힌지축을 중심으로 회전 작동하는 링크부재(52)와, 상기 링크부재(52)와 결합되어 평행 운동을 하며 상, 하부에 체인(30)이 걸쳐지는 가이드 스프로킷(53a)이 구비되는 가이드 링크부재(53)와; 상기 링크부재(52)를 탄성적으 로 지지하는 인장스프링 및 상기 가이드 링크부재(53)를 탄성적으로 지지하는 토션 스프링(54)을 포함한다.
즉, 상기 리어 드레일러(50)의 가이드 링크부재(53)에는 인장 스프링에 의해 바깥 측 즉, 제일 작은 스프로킷 방향으로 인장력이 작용하고, 토션 스프링(54)에 의해 제 2 변속 기기(80)의 작동력이 복귀되는 측으로 토션이 함께 작용하고 있다.
상기 제 2 변속 기기(80)가 작동하여 링크부재(52)를 밀거나 당기면 링크부재(52)가 회전되면서 스프로킷체(20) 중 어느 한 스프로킷으로 체인(30)을 이동시키게 되는 것으로 이는 공지의 구성과 동일하므로 더 상세한 설명을 생략함을 밝혀둔다.
한편, 상기 제 1 변속 기기(70) 및 제 2 변속 기기(80)는 체인(30)에 걸쳐져 페달(4)을 밟아 페달(4)을 회전시킬 때 체인(30)에 가해지는 장력에 의해 작동되는 메인 작동 기기(60)로부터 동력을 전달받아 작동되는 것이다.
상기 메인 작동 기기(60)는 하단에 상기 체인(30)에 걸쳐져 체인(30)의 순환 이동에 의해 회전되는 작동 스프로킷(63)을 포함한다.
또한 상기 메인 작동 기기(60)는 체인(30)에 가해지는 장력에 의해 당겨져 승하강 작동하고, 그 작동력을 제 1 변속 기기(70) 및 제 2 변속 기기(80)로 전달하는 기기인 것으로, 본 발명에서는 피스톤 로드의 단부가 체인(30)에 걸쳐져 체인(30)의 장력에 의해 유압을 발생시키는 제 1 유압 실린더(61)를 사용하는 것을 기본으로 한다.
그리고 제 1 변속 기기(70)는 상기 제 1 유압 실린더(61)의 유압을 전달받아 피스톤 로드를 전, 후진 작동시키는 제 2 유압 실린더(71)를 사용하고, 제 2 변속 기기(80)는 상기 제 1 유압 실린더(61)의 유압을 전달받아 피스톤 로드를 전, 후진 작동시키는 제 3 유압 실린더(81)를 사용하는 것을 기본으로 한다.
상기 제 1 유압 실린더(61) 및 제 2 유압 실린더(71), 제 3 유압 실린더(81)는 도시하지는 않았지만 내부에 피스톤 로드에 연결된 피스톤을 중심으로 피스톤 로드가 연결된 측의 제 1 작동실과, 반대 측의 제 2 작동실로 구분된다.
또 상기 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 작동실은 제 2 유압 실린더(71)의 제 2 작동실 및 제 3 유압 실린더(81)의 제 1 작동실로 호스(90)를 통해 연결되며, 제 1 유압 실린더(61)의 제 2 작동실은 제 2 유압 실린더(71)의 제 1 작동실과 제 3 유압 실린더(81)의 제 2 작동실로 호스(90)를 통해 연결된다.
상기 제 1 유압 실린더(61)는 피스톤 로드가 하부를 향해 전, 후진 이동되게 본체 프레임(1)에 장착되며, 하부로 돌출되는 제 1 피스톤 로드(61a)와 상부로 돌출되는 제 2 피스톤 로드(61b)를 포함하고, 상부로 돌출된 제 2 피스톤 로드(61b)의 상단에는 스프링 지지부(61d)가 구비되고, 일 단이 상기 스프링 지지부(61d)의 하부로 지지되고, 타 단이 제 1 유압 실린더(61)의 상단에 지지되는 스프링(61c)을 더 포함한다.
또 상기 메인 작동 기기(60)는 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 제 1 유압 실린더(61)와;
상기 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 피스톤 로드(61a)의 단부에 회전 가능하게 장착되는 작동 바(62)와;
상기 작동 바(62)의 단부에 회전 가능하게 장착되며 상기 체인(30)의 하부로 걸쳐지는 작동 스프로킷(63)을 포함한다.
또한 상기 작동 스프로킷(63)의 양 측에 구비되어 사이로 체인(30)이 개재되는 체인 가이드부(64)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 작동 스프로킷(63)은 체인(30)의 양 단이 각각 지름이 가장 큰 체인링과 가장 작은 지름의 스프로킷체(20)인에 감겨진 상태에서 체인(30)을 일정한 높이로 들어올린 상태로 유지된다.
이는 상기 제 1 유압 실린더(61) 내의 유압 및 제 2 피스톤 로드(61b)를 지지하는 스프링(61c)에 의해 조정되는 것이다.
상기 제 2 유압 실린더(71)의 피스톤 로드는 상기한 바와 같이 프론트 드레일러(40)의 작동 링크에 연결되어 프론트 드레일러(40)를 작동시키게 되며, 이는 상기에서 설명한 바 생략함을 밝혀둔다.
또한 상기 제 2 변속 기기(80)는 도 5에서 도시한 바와 같이 제 3 유압 실린더(81)가 장착되는 장착 브라켓트(82)와, 상기 장착 브라켓트(82)가 회전 가능하게 힌지 결합하며 상부로 돌설되는 축으로 자전거의 본체 프레임(1)에 회전 가능하게 결합하는 회전체(83)를 더 포함한다.
또 상기 제 3 유압 실린더(81)의 피스톤 로드는 상기 리어 드레일러(50)의 링크 본체(51)에 연결되어 리어 드레일러(50)를 작동시키게 되며 이는 상기에서 설명한 바 생략함을 밝혀둔다.
주행 중 본 발명이 작동되는 예를 더 상세히 설명하면 하기와 같다.
일단 탑승자가 안착되어 발로 페달(4)을 밟으면 체인링(10)이 회전되고, 체인링(10)의 회전력이 체인(30)을 통해 스프로킷체(20)로 전달되어 뒷 바퀴가 회전되면서 주행이 시작된다.
그리고 이 때 체인(30)에 장력이 발생되어 체인(30)이 당겨지면서 작동 스프로킷(63)을 아래로 하강시키게 되어 이와 연결된 제 1 피스톤 로드(61a)가 돌출되게 제 1 유압 실린더(61)가 작동된다.
도 6에서 도시한 바와 같이 상기 제 1 피스톤 로드(61a)가 돌출되게 제 1 유압 실린더(61)가 작동하면 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 작동실의 유체가 호스(90)를 통해 제 2 유압 실린더(71)의 제 2 작동실로 유입되어 제 2 유압 실린더(71)의 피스톤 로드를 돌출시키는 것이다.
이 때, 제 2 유압 실린더(71)의 제 1 작동실의 유체는 제 1 유압 실린더(61)의 제 2 작동실로 유입되어 제 1 유압 실린더(61)의 작동력을 증대시키는 것이다.
그리고 제 2 유압 실린더(71)의 피스톤 로드에 연결된 프론트 드레일러(40)가 작동되어 체인(30)을 다른 체인링으로 이동시키는 것이다.
또 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 작동실의 유체는 상기한 바와 같이 제 2 유압 실린더(71)의 제 2 작동실로 유입되어 제 2 유압 실린더(71)를 작동시킴과 동시에 분기된 호스(90)를 통해 제 3 유압 실린더(81)의 제 1 작동실로 유입되어 제 3 유압 실린더(81)의 피스톤 로드를 후퇴시키는 것이다.
이 때, 제 3 유압 실린더(81)의 제 2 작동실의 유체는 제 1 유압 실린더(61)의 제 2 작동실로 유입되어 제 1 유압 실린더(61)의 작동력을 증대시키는 것이다.
그리고 제 3 유압 실린더(81)의 피스톤 로드에 연결된 리어 드레일러(50)가 작동되어 체인(30)을 다른 스프로킷으로 이동시키는 것이다.
반대로 체인(30)의 장력이 점차 약해지면 제 1 피스톤 로드(61a)가 돌출되면서 압축되어 제 2 피스톤 로드(61b)를 지지하는 스프링(61c)의 탄성 복원력에 의해 상기 제 1 유압 실린더(61)의 제 2 피스톤 로드(61b)가 돌출되고, 제 1 피스톤 로드(61a)가 후퇴되는 것이다.
도 7에서 도시한 바와 같이 상기 제 1 피스톤 로드(61a)가 후퇴되게 제 1 유압 실린더(61)가 작동하면 제 1 유압 실린더(61)의 제 2 작동실의 유체가 호스(90)를 통해 제 2 유압 실린더(71)의 제 1 작동실로 유입되어 제 2 유압 실린더(71)의 피스톤 로드를 후퇴시키는 것이다.
이 때, 제 2 유압 실린더(71)의 제 2 작동실의 유체는 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 작동실로 유입되어 제 1 유압 실린더(61)의 작동력을 증대시키는 것이다.
그리고 제 2 유압 실린더(71)의 피스톤 로드에 연결된 프론트 드레일러(40)가 작동되어 체인(30)을 다른 체인링으로 이동시키는 것이다.
또 제 1 유압 실린더(61)의 제 2 작동실의 유체는 상기한 바와 같이 제 2 유압 실린더(71)의 제 1 작동실로 유입되어 제 2 유압 실린더(71)를 작동시킴과 동시에 분기된 호스(90)를 통해 제 3 유압 실린더(81)의 제 2 작동실로 유입되어 제 3 유압 실린더(81)의 피스톤 로드를 돌출시키는 것이다.
이 때, 제 3 유압 실린더(81)의 제 1 작동실의 유체는 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 작동실로 유입되어 제 1 유압 실린더(61)의 작동력을 증대시키는 것이다.
그리고 제 3 유압 실린더(81)의 피스톤 로드에 연결된 리어 드레일러(50)가 작동되어 체인(30)을 다른 스프로킷으로 이동시키는 것이다.
즉, 상기한 바와 같이 체인(30)의 장력에 의해 작동되는 제 1 유압 실린더(61) 내의 압력이 제 2 유압 실린더(71)와 제 3 유압 실린더(81)로 전달되어 프론트 드레일러(40) 및 리어 드레일러(50)를 서로 다른 반대 방향으로 작동시키게 되고, 프론트 드레일어 및 리어 드레일러(50)의 작동으로 체인(30)의 양 단이 체인(30)의 장력 즉, 주행 조건에 맞는 변속단을 가지는 체인링과 스프로킷으로 이동하게 되는 것이다.
일 예로 경사각이 높은 언덕을 올라갈 때 체인(30)의 장력이 최대로 걸리게 되어 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 피스톤 로드(61a)가 최대로 하강할 때 체인(30)의 양 단이 각각 지름이 가장 작은 체인링체(10)의 체인링과 지름이 가장 큰 스프로킷체(20)의 스프로킷에 감기도록 이동되어 변속이 이루어지게 되는 것이다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명이 적용된 자전거의 측면을 도시한 측면도
도 2 내지 도 5는 본 발명의 요부 확대 사시도
도 6 내지 도 7은 본 발명의 작동 상태를 도시한 사용 상태도
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
10 : 체인링체 20 : 스프로킷체
30 : 체인 40 : 프론트 드레일러
50 : 리어 드레일러 60 : 메인 작동 기기
61 : 유압 실린더 70 : 제 1 변속 기기
71 : 제 2 유압 실린더 80 : 제 2 변속 기기
81 : 제 3 유압 실린더

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 페달(4)과 결합되어 페달(4)의 회전력으로 회전되며 지름이 각각 다른 복수의 체인링이 조합된 체인링체(10)와;
    뒷바퀴(3)에 장착되며 지름이 각각 다른 복수의 스프로킷이 조합된 스프로킷체(20)와;
    상기 체인링체(10)의 어느 한 체인링과 상기 스프로킷체(20)의 어느 한 스프로킷에 양 단이 각각 감아 걸리는 체인(30)과;
    자전거의 앞바퀴(2) 측에 구비되어 상기 체인을 체인링체(10)의 어느 한 체인링으로 이동시키는 프론트 드레일러(40)와;
    자전거의 뒷바퀴(3) 측에 구비되어 상기 체인(30)을 스프로킷체(20)의 어느 한 스프로킷에 감기도록 이동시키는 리어 드레일러(50)와;
    상기 체인(30)에 걸쳐져 상기 체인(30)의 장력에 의해 승하강 작동되는 메인 작동 기기와(60);
    상기 메인 작동 기기(60)에서 동력을 전달받아 프론트 드레일러(40)를 작동시키는 제 1 변속 기기(70)와;
    상기 메인 작동 기기(60)에서 동력을 전달받아 리어 드레일러(50)를 작동시키는 제 2 변속 기기(80)
    를 포함하는 것으로서,
    상기 메인 작동 기기(60)는 피스톤 로드(61a)가 체인(30)에 걸쳐져 체인(30)의 장력에 의해 유압을 발생시키는 제 1 유압 실린더(61)를 포함하며, 상기 제 1 변속 기기(70)는 상기 제 1 유압 실린더(61)로부터 유압을 공급받아 작동하는 제 2 유압 실린더(71)를 포함하며, 상기 제 2 변속 기기(80)는 상기 제 1 유압 실린더(61)로부터 유압을 공급받아 작동하는 제 3 유압 실린더(81)를 포함하고, 상기 제 2 유압 실린더(71) 및 상기 제 3 유압 실린더(81)는 피스톤 로드가 서로 반대 방향으로 작동되게 상기 제 1 유압 실린더(61)로 유압을 공급받는 것을 특징으로 하는 자전거용 자동 변속 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메인 작동 기기(60)는
    상기 제 1 유압 실린더(61)의 제 1 피스톤 로드(61a)의 단부에 회전 가능하게 장착되는 작동 바(62)와;
    상기 작동 바(62)의 단부에 회전 가능하게 장착되며 상기 체인(30)의 하부로 걸쳐지는 작동 스프로킷(63)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 자동 변속 장치.
  5. 제3항 또는 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 1 유압 실린더(61)는 하부로 돌출되는 제 1 피스톤 로드(61a)와 상부로 돌출되는 제 2 피스톤 로드(61b)를 포함하고, 상부로 돌출된 제 2 피스톤 로드(61b)의 상단에는 스프링 지지부(61d)가 구비되고, 일 단이 상기 스프링 지지부(61d)의 하부로 지지되고, 타 단이 상기 제 1 유압 실린더(61)의 상단에 지지되는 스프링(61c)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 자동 변속 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제 2 변속 기기(80)는
    상기 제 3 유압 실린더(81)가 장착되는 장착 브라켓트(82)와, 상기 장착 브라켓트(82)가 회전 가능하게 힌지 결합하며 상부로 돌설되는 축으로 자전거의 본체 프레임에 회전 가능하게 결합하는 회전체(83)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 자동 변속 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 메인 작동 기기(60)는 상기 작동 스프로킷(63)의 양 측에 구비되어 사이로 체인(30)이 개재되는 체인 가이드부(64)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 자동 변속 장치.
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