KR101214111B1 - 자전거의 무단변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거의 무단변속기에 관한 것으로서, 자전거의 페달에 연결되어 페달의 회전력이 전달되는 제1 기어부와, 이 제1 기어부의 하류에 설치되어 페달의 회전력에 의해 유압이 발생되는 유압발생부와, 이 유압발생부의 하류에 설치되어 유압의 유로를 개폐하는 유압제동부와, 이 유압제동부의 하류에 설치되어 유압발생부에서 발생된 유압에 의해 구동력을 발생시키는 유압구동부와, 이 유압구동부의 하류에 설치되어 유압구동부에서 발생된 구동력을 변환시켜서 자전거의 후륜에 공급하는 제2 기어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 자전거의 무단변속기에 유압시스템을 적용하여 유압시스템에 저장된 유압에너지를 사용함으로써, 자전거의 작동효율을 증가시키고, 변속효율을 향상시키는 효과를 제공하게 된다.

Description

자전거의 무단변속기{Continuously variable transmission of bicycle}

본 발명은 자전거의 무단변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자전거 페달의 구름력을 유체를 통하여 자전거의 후륜에 전달하는 자전거의 무단변속기에 관한 것이다.

통상 자전거는 페달과 후륜의 회전축에 각각 크기가 다른 스프로킷을 설치하고 이에 체인을 걸어 동력을 전달하도록 구성되며, 이러한 구조의 자전거는 사용자가 발로 페달을 회전시키면 페달의 축에 설치된 스프로킷이 회전하여 체인을 회전시키고 체인은 다시 후륜축에 설치된 스프로킷을 회전시켜 후륜이 회전되어 자전거가 주행하게 된다. 이때 양쪽에 설치된 스프로킷의 지름크기에 변화를 주어 자전거의 주행속도를 고속, 중속, 저속과 같이 다양한 주행속도의 변화를 부여하게 된다.

그러나 이러한 종래의 자전거는 여러 마디로 이루어진 체인의 자체 마찰 및 체인과 스프로킷간의 마찰에 의해 동력이 손실되기 때문에 자전거 주행에 힘이 들고 특히 짐을 운반할 때나 오르막 등반시에는 더더욱 힘이 많이 든다.

또한 체인과 스프로킷의 마찰에 의하여 자전거 주행시 소음이 발생하거나 체인 및 스프로킷이 마모되어 자전거의 수명이 단축되는 단점이 있으며, 체인과 스프로킷의 마모에 의해 체인이 헐거워지거나 늘어나 스프로킷으로부터 이탈되는 고장이 자주 발생한다.

특히 체인과 스프로킷이 비나 습기에 완전 노출되어 있기 때문에 산화부식이 빠르기 때문에 수명이 더욱 짧아지게 된다. 따라서 윤활유를 자주 공급해 주어야 하는 불편함이 있다. 또한 이와 같은 윤활유는 사용자의 다리 또는 바지에 부착되어 오염을 제공하는 문제가 있다.

최근에는 중장비로부터 정밀 가공기계에 이르기까지 현대산업에 있어서 핵심적인 역할을 담당하는 유압시스템을 이용하여 자전거의 변속기에 적용하는 기술에 대한 검토가 계속하여 되어 왔다. 따라서 체인을 이용한 기존의 자전거의 변속기를 속도단계를 연속적으로 변화시키면서 더 높은 내구성을 가지는 유압 변속기로 대체하려는 시도가 있었다.

특히 종래의 자전거에서 동력전달기구로 체인을 사용하여 왔지만 자전거가 사용되는 환경은 모래, 도로의 소금 그리고 상시 체인과 접촉하면서 마찰이나 부식을 야기시키는 물질들로 이루어져 있고, 이 물질들은 스프로킷, 변속장치 그리고 체인 그 자체에 치명적인 기계적 마모를 유발시킬 뿐만 아니라 체인이 스프로킷으로부터 벗겨지는 문제도 있었다.

한편 유압식 무단변속기를 구비한 자전거는 전적으로 부품들이 밀폐된 공간에 위치하고 있으며, 따라서 기계적인 부품이 원치 않는 외부의 오염물질과는 분리가 되어 있고, 유압을 사용함으로써, 동력은 좁은 파이프 관로를 통하여 전달되는 고압의 유체에 의하여 전달되게 되어, 이러한 파이프는 자전거 프레임에 위치하며 동력전달의 끊김이 없이 항상 동력을 전달하게 된다.

특히 유압식 무단변속기는 유압 파이프를 어느 방향이나 위치든지 배치 가능하므로 상기의 문제를 해결하게 된다. 유압식 무단변속기를 구비한 자전거는 종래의 자전거에 비하여 상당한 장점을 가지고 있음을 알 수 있다.

그러나, 문헌으로부터의 유압 무단변속기를 이용한 자전거에 대한 대부분의 연구는 작동효율이 80%이하임을 알 수 있다[M.T. Socks, Design of a High-Efficiency Hydrostatic Bicycle Transmission, Thesis (S.B.), 2006].

반면에 종래의 체인 구동식 자전거는 90%이상의 효율을 가지고 있음을 알 수 있다[Human Power, Technical Journal of the IHPVA, Number 52, 2001, Human Power, Technical Journal of the IHPVA, Number 55, 2003-2004].

그 이유는 유압식 무단변속기에 각종 유압부품을 사용함으로써, 유압밸브 등에서의 에너지 손실 등에 기인하고 있기 때문에, 이러한 단점으로 인하여 유압식 무단변속기를 자전거에 적용하는 것이 제한되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 자전거의 작동효율을 증가시키고, 변속효율을 향상시키며 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 줄일 수 있고, 부품의 마모 및 부식을 방지하며, 과도한 유압의 작동을 방지하여 무단변속기의 안정성을 향상시킬 수 있고, 무단변속기의 제동력을 향상시키고 유압제동부의 이상시에도 제동이 가능하여 주행의 안전성을 향상시킬 수 있고 유압발생부와 유압구동부의 사이즈를 최소화할 수 있는 자전거의 무단변속기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자전거의 페달에 연결되어 페달의 회전력이 전달되는 제1 기어부; 상기 제1 기어부의 하류에 설치되어 페달의 회전력에 의해 유압이 발생되는 유압발생부; 상기 유압발생부의 하류에 설치되어 유압의 유로를 개폐하는 유압제동부; 상기 유압제동부의 하류에 설치되어 상기 유압발생부에서 발생된 유압에 의해 구동력을 발생시키는 유압구동부; 및 상기 유압구동부의 하류에 설치되어 상기 유압구동부에서 발생된 구동력을 변환시켜서 자전거의 후륜에 공급하는 제2 기어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1 기어부는, 구동기어와 종동기어를 구비한 변속기어로 이루어지며, 자전거의 페달과 상기 제1 기어부 사이에는 각속도 센서가 설치되어 있다.

본 발명의 상기 유압발생부는, 상기 제1 기어부와 연결된 유압펌프와, 상기 유압펌프에서 발생된 유압을 제어하는 체크밸브와, 상기 유압펌프에서 발생된 유압을 저장하는 유압탱크와, 상기 유압펌프에서 발생된 과도한 유압을 제어하는 압력방출밸브를 구비한다.

본 발명의 상기 유압제동부는, 4포트 2위치 비례제어밸브가 사용된 유압브레이크로 이루어져 있다.

본 발명의 상기 유압구동부는, 상기 유압제동부의 하류에 설치되어 과도한 유압을 제어하는 압력방출밸브와, 상기 유압제동부에서 공급된 유압에 의해 동작하는 유압모터와, 상기 유압모터에서 발생된 토크를 변환시키는 토크변환기를 구비한다.

본 발명의 상기 제2 기어부는, 구동기어와 종동기어를 구비한 변속기어로 이루어지며, 상기 제2 기어부와 자전거의 후륜 사이에는 상기 유압제동부의 이상시 제동을 위한 드럼브레이크가 설치되어 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 자전거의 무단변속기에 유압시스템을 적용하여 유압시스템에 저장된 유압에너지를 사용함으로써, 자전거의 작동효율을 증가시키고, 변속효율을 향상시키는 효과를 제공하게 된다.

또한, 페달의 구름력을 유체를 통하여 후륜에 전달함으로써, 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 줄일 수 있고, 유체에 의해 유압을 발생되는 기능과 더불어 각 부품에 골고루 윤활작용을 하기 때문에 부품의 마모 및 부식을 방지하는 효과가 있다.

또한, 유압식 무단변속기를 사용함으로써, 작동 소음이 발생하지 않아 정숙한 주행이 가능하고, 유압에 의해 보다 큰 토크를 얻을 수 있기 때문에 체인으로 동력이 전달되는 종래의 자전거보다 사용자의 작은 구름력으로도 자전거가 구동하게 되는 효과가 있다.

유압발생부에 유압펌프와 유압탱크를 설치하여 잔류된 유압의 이용이 가능하며, 유압구동부에 유압모터와 토크변환기를 설치하여 유압모터에 의한 과도한 유압의 작동을 방지하여 무단변속기의 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.

유압제동부에 비례제어밸브를 사용하여 무단변속기의 제동력을 향상시키고 후륜부에 드럼브레이크를 추가로 설치하여 유압제동부의 이상시에도 제동이 가능하여 주행의 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 페달부와 후륜부에 기어부를 각각 설치하여 유압발생부와 유압구동부의 사이즈를 최소화할 수 있고, 변속효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기의 개회로 구성을 나타내는 회로도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기의 폐회로 구성을 나타내는 회로도.
도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기의 특성을 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기를 나타내는 블럭도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기의 개회로 구성을 나타내는 회로도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기의 폐회로 구성을 나타내는 회로도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기의 특성을 나타내는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자전거의 무단변속기를 나타내는 블럭도이다.

도 1 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 자전거의 무단변속기는 제1 기어부(20), 유압발생부(30), 유압제동부(40), 유압구동부(50), 제2 기어부(60)로 이루어져 사용자가 답력을 부여하는 자전거의 페달부(10)의 구동력을 후륜부(70)로 전달하게 된다.

페달부(10)는 자전거의 중앙부위에 설치되어 사용자가 발을 이용하서 답력을 부여하게 되며, 페달(11)과 회전각 센서(12)로 이루어져 있다. 페달(11)은 자전거의 시트 하부에 회전가능하게 설치되며, 회전각 센서(12)는 페달(11)의 크랭축에 결합되어 페달(11)의 각속도를 검지하게 된다.

회전각 센서(12)는 사용자에 의한 페달부(10)의 속도를 측정하기 위해 사용되며, 페달부(10)의 크랭크 기구에 설치되어, 회전각 센서(12)로부터의 피드백신호는 자동변속제어를 위하여 사용된다.

제1 기어부(20)는 자전거의 페달(11)에 연결되어 페달(11)의 회전력이 전달되며, 구동기어(21)와 종동기어(22)를 구비한 변속기어로 이루어져 있고, 자전거의 페달(11)과 제1 기어부(20) 사이에는 회전각 센서(12)가 설치되어 있다.

구동기어(21)는 페달(11)의 회전축과 연결되어 페달(11)의 회전력이 전달되며, 종동기어(22)는 구동기어(21)와 맞물리도록 결합되어 구동기어(21)의 회전속도를 변화시키며 유압발생부(30)에 연결되어 있다..

유압발생부(30)는 제1 기어부(20)의 하류에 설치되어 페달(11)의 회전력에 의해 유압이 발생되며, 유압펌프(31), 체크밸브(32), 유압탱크(33), 압력방출밸브(34)로 이루어지며, 각각은 유압파이프로 연결되어 있다. 이러한 유압파이프는 무단변속기의 각 유압 부품을 연결하고 무단변속기의 작동을 위하여 고압의 유압을 공급하는데 사용된다.

유압펌프(31)는 제1 기어부(20)의 종동기어(22)와 결합되어 페달(11)의 회전력이 전달되어 작동된다. 이러한 유압펌프(31)로는 자전거 사용자에 의하여 발생된 동력을 유압으로 변환하기 위하여 가변 양방향 유압펌프를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 유압펌프(31)의 용적은 유압펌프의 사판각을 제어함으로써 조정되며, 사판각의 각도제어를 위한 신호는 주제어밸브의 제어에 따라서 자동제어모드와 사용자 수동조작 모드와 같이 선택될 수 있다.

수동조작모드에서는 유압펌프(31)의 용적을 사용자가 편안한 조건을 얻을 수 있도록 계속하여 변화하며, 이러한 수동조작모드에서는 유압펌프(31)의 용적이 기계적인 메커니즘에 의해 조절되고 유지된다.

자동제어모드에서는 페달(11)의 크랭크축의 회전속도와 유압펌프(31)의 회전축의 토크에 따라 사용자가 조작상태와 도로 상황에 최적화 되도록 유압펌프(31)의 사판각을 조정한다.

체크밸브(32)는 유압펌프(31)의 출력단에 접속되어 유압펌프(31)에서 발생된 유압을 제어하게 된다. 유압탱크(33)는 체크밸브(32)의 하류에 연결되어 유압펌프(31)에서 발생된 유압을 저장하게 되며, 소형의 유압탱크로 이루어져 필요시 무단변속기에 유압을 공급하게 된다.

압력방출밸브(34)는 유압탱크(33)의 하류에 연결되어 유압펌프(31)에서 발생된 과도한 유압을 제어하여, 무단변속기의 구동시 무단변속기 내부의 작동유의 압력을 소정값으로 제한하는데 사용된다.

이러한 압력방출밸브(34)는 갑작스러운 충격이나 자동제어 모드가 오작동 시 등과 같은 상황에 과부하를 방지하기 위하여 낮은 작동압력으로 설정되어 있고, 이 밸브의 설정압력은 조절나사에 의하여 사용자에 의하여 수동으로 조정될 수 있다.

유압제동부(40)는 유압발생부(30)의 하류에 설치되어 유압파이프를 개폐하도록 제어가 가능한 4포트 2위치 비례제어밸브가 사용된 유압브레이크로 이루어져, 유압발생부(30)와 유압구동부(50) 사이에서 유압의 흐름을 제어하여 자전거의 후륜부(70)에 제동력을 부여하게 된다.

이러한 유압제동부(40)의 유압브레이크는 자동제어 모드나 수동 모드로 설정하여 사용될 수 있고, 이러한 유압브레이크를 사용하면, 브레이크를 일체화하여 브레이크 시스템을 환경의 열악한 상황에서 보호하게 되고, 사용자나 운전자가 핸드 브레이크에서처럼 큰 힘을 들이지 않고서도 강력한 제동력을 발생시킬 수 있게 된다.

유압제동부(40)의 비례제어밸브는 제동과정에서 유압모터(51)로부터 토출되는 유량을 조절하는데 사용되며, 중립위치에서 이 밸브는 열린 상태로 유지되어 밸브의 양쪽 라인이 연결되어 있다.

이러한 비례제어밸브의 개구면적은 비례 솔레노이드의 제어신호에 비례하여 감소하게 되며, 이러한 제어신호는 주제어밸브의 제어에 의하여 결정되며, 최대 제동은 밸브가 완전히 차단되었을 때 발생하게 된다.

특히, 이러한 유압 브레이크를 사용하는 대신에, 종래의 드럼브레이크(72)가 후륜부(70)에 추가로 설치되어 비상시 작동을 할 수 있도록 사용자의 편의를 위하여 사용되는 것이 가능함은 물론이다.

유압구동부(50)는 유압제동부(40)의 하류에 설치되어 유압발생부(30)에서 발생된 유압에 의해 구동력을 발생시키며, 유압모터(51), 압력방출밸브(52), 토크변환기(53)로 이루어지며, 각각은 유압파이프로 연결되어 있다. 이러한 유압파이프는 무단변속기의 각 유압 부품을 연결하고 무단변속기의 작동을 위하여 고압의 유압을 공급하는데 사용된다.

유압모터(51)는 유압제동부(40)에서 공급된 유압에 의해 동작하여 회전구동력을 발생시키게 된다. 이러한 유압모터(51)로는 유압을 이용하여 자전거를 주행시키는 기계적인 회전력을 얻기 위해 고정용량형 양방향 유압 모터를 사용하는 것이 바람직하다.

토크센서는 무단변속기의 유압구동부(50)의 출력토크를 측정하기 위해 사용되며 유압모터(51)의 출력축에 설치되어, 토크센서로부터의 피드백신호는 자동변속제어를 위하여 사용된다.

압력방출밸브(52)는 유압제동부(40)의 하류에 연결되어 유압제동부(40)의 과도한 유압을 제어하여, 무단변속기의 구동시 무단변속기 내부의 작동유의 압력을 소정값으로 제한하는데 사용된다. 이러한 압력방출밸브(52)는 최대 압력상승을 막기 위하여 무단변속기에서 최대 압력값으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.

토크변환기(53)는 유압모터(51)의 출력단에 연결되어 유압모터(51)에서 발생된 토크를 소정값으로 변환시키게 된다.

제2 기어부(60)는 유압구동부(50)의 하류에 설치되어 유압구동부(50)에서 발생된 회전구동력을 변환시켜서 자전거의 후륜부(70)에 공급하게 되며, 제2 기어부(60)는, 구동기어(61)와 종동기어(62)를 구비한 변속기어로 이루어져 있다.

구동기어(61)는 유압모터(51)의 회전축과 연결되어 유압모터(51)의 회전구동력이 전달되며, 종동기어(62)는 구동기어(61)와 맞물리도록 결합되어 구동기어(61)의 회전속도를 변화시키며 자전거의 후륜부(70)에 연결되어 있다.

본 실시예의 제1 기어부(20)와 제2 기어부(60)는 무단변속기 내에 통합될 수 있으며, 그 이유는 사용자에 의한 페달부(10)의 속도가 평균보다 낮기 때문에, 페달부(10)의 회전축에 연결된 크랭크 샤프트로부터 유압펌프(31)의 구동시 제1 기어부(20)를 사용할 필요가 있고, 반면에 유압모터(51)의 속도는 빠른데 비해 후륜부(70)의 속도가 낮을 경우에는 유압모터(51)의 축과 후륜부(70) 사이에 제2 기어부(60)를 사용할 필요가 있다.

따라서, 본 실시예의 무단변속기에 제1 기어부(20)와 제2 기어부(60)를 사용함으로써, 유압펌프(31)와 유압모터(51)가 자전거에 적합한 소형의 펌프와 모터로 선정되는 것이 바람직하다.

후륜부(70)는 자전거의 후단부에 설치되어 추진력을 부여하며, 후륜(71)과 드럼브레이크(72)로 이루어져 있다. 후륜(71)은 제2 기어부(60)의 종동기어(62)와 결합되어 유압구동부(50)의 유압모터(51)에 의해 회전구동되며, 자전거의 후륜(71)과 제2 기어부(60)의 종동기어(62) 사이에는 유압제동부(40)의 이상시 자전거의 비상제동을 위한 드럼브레이크(72)가 설치되어 있다.

본 실시예의 자전거의 무단변속기에 적용되는 유압시스템의 제어방식은 펌프제어 시스템, 밸브 제어 시스템으로 크게 나눌 수 있다. 펌프제어 시스템은 유압 작동기의 속도가 유압펌프에 의하여 직접 제어되며, 모바일을 응용하여 선형 액추에이터의 구동에 주로 응용되고 있다.

회전부하인 경우, 펌프제어 시스템은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 개회로 구성 및 폐회로 구성이 가능하며, 이를 유압 무단변속기(Hydrostatic Transmission; HST)라고 한다.

폐회로 구성의 유압 무단변속기에 보다 개회로 구성의 유압 무단변속기는 간단한 구조를 가지고 있으며, 발생된 열을 용이하게 발산할 수 있다. 반면에 폐회로 구성의 유압 무단변속기를 사용하면, 장치의 크기와 유압탱크 용량 및 시스템의 응답성을 향상시키게 된다.

유압 무단변속기에서 고정 및 가변 유압요소 또는 두 개의 가변유압요소가 함께 결합되어 있다. 도 4 및 도 5에는, 두 가지 유압 무단변속기의 경우에 유압모터의 속도선도가 각각 나타나 있고, 만약 두 가지 요소가 모두 가변요소로 구성이 된다면 그 특성은 상기의 유압 무단변속기의 조합으로 나타낼 수 있다. 위의 장점으로부터, 이러한 유압 무단변속기는 자전거용 고효율 자동변속기에 적용될 수 있다.

또한, 본 실시예의 무단변속기는 제어부로서, 주제어밸브를 사용하여 자동변속기능을 구현하게 되며, 이러한 주제어밸브는 자동제어 모드와 수동 모드의 2가지 모드로 작동하게 된다.

특히, 자동제어 모드에서는, 주제어밸브에서 센서신호를 받아서 유압펌프(31)의 사판각을 제어하여 자전거의 주행속도를 사용자에 의한 페달부(10)의 속도와 도로 조건에 맞는 구동력을 발생시키도록 자동적으로 제어가 된다.

따라서, 유압펌프(31)의 사판각을 제어함으로써 펌프의 용적을 조정하게 되며, 사판각의 각도제어를 위한 신호는 주제어밸브의 신호에 따라서 자동제어모드와 사용자의 수동조작 모드와 같이 선택적으로 적용될 수 있다.

수동조작모드에서는 사용자가 임의의 주행조건을 얻을 수 있도록 유압펌프(31)의 용적을 계속하여 변화할 수 있게 되며, 이러한 수동조작 모드에서 펌프의 용적은 기계적인 메커니즘에 의해 조절되어 유지된다.

자동제어모드에서는 페달부(10)의 크랭크 속도와 유압모터(51)의 토크에 따라서 사용자 조작상태와 도로 상황에 최적화되도록 유압펌프(31)의 사판각을 조정하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 자전거의 무단변속기에 유압시스템을 적용하여 유압시스템에 저장된 유압에너지를 사용함으로써, 자전거의 작동효율을 증가시키고, 변속효율을 향상시키며, 페달의 구름력을 유체를 통하여 후륜에 전달함으로써, 마찰저항을 감소시켜 동력손실을 줄일 수 있고, 유체에 의해 유압을 발생되는 기능과 더불어 각 부품에 골고루 윤활작용을 하기 때문에 부품의 마모 및 부식을 방지하는 효과가 있다.

또한, 유압식 무단변속기를 사용함으로써, 작동 소음이 발생하지 않아 정숙한 주행이 가능하고, 유압에 의해 보다 큰 토크를 얻을 수 있기 때문에 체인으로 동력이 전달되는 종래의 자전거 보다 사용자의 작은 구름력으로도 자전거가 구동하게 되는 효과가 있다.

또한, 유압발생부에 유압펌프와 유압탱크를 설치하여 잔류된 유압의 이용이 가능하며, 유압구동부에 유압모터와 토크변환기를 설치하여 유압모터에 의한 과도한 유압의 작동을 방지하여 무단변속기의 안정성을 향상시킬 수 있고, 유압제동부에 비례제어밸브를 사용하여 무단변속기의 제동력을 향상시키고 후륜부에 드럼브레이크를 추가로 설치하여 유압제동부의 이상시에도 제동이 가능하여 주행의 안전성을 향상시킬 수 있고, 페달부와 후륜부에 기어부를 각각 설치하여 유압발생부와 유압구동부의 사이즈를 최소화할 수 있고, 변속효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 페달부 20: 제1 기어부
30: 유압발생부 40: 유압제동부
50: 유압구동부 60: 제2 기어부
70: 후륜부

Claims (6)

1. 자전거의 페달에 연결되어 페달의 회전력이 전달되는 제1 기어부;
   상기 제1 기어부의 하류에 설치되어 페달의 회전력에 의해 유압이 발생되는 유압발생부;
   상기 유압발생부의 하류에 설치되어 유압의 유로를 개폐하는 유압제동부;
   상기 유압제동부의 하류에 설치되어 상기 유압발생부에서 발생된 유압에 의해 구동력을 발생시키는 유압구동부; 및
   상기 유압구동부의 하류에 설치되어 상기 유압구동부에서 발생된 구동력을 변환시켜서 자전거의 후륜에 공급하는 제2 기어부;를 포함하고,
   상기 유압구동부는, 상기 유압제동부의 하류에 설치되어 과도한 유압을 제어하는 압력방출밸브와, 상기 유압제동부에서 공급된 유압에 의해 동작하는 유압모터와, 상기 유압모터에서 발생된 토크를 변환시키는 토크변환기를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거의 무단변속기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 기어부는, 구동기어와 종동기어를 구비한 변속기어로 이루어지며, 자전거의 페달과 상기 제1 기어부 사이에는 각속도 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 무단변속기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 유압발생부는, 상기 제1 기어부와 연결된 유압펌프와, 상기 유압펌프에서 발생된 유압을 제어하는 체크밸브와, 상기 유압펌프에서 발생된 유압을 저장하는 유압탱크와, 상기 유압펌프에서 발생된 과도한 유압을 제어하는 압력방출밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거의 무단변속기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 유압제동부는, 4포트 2위치 비례제어밸브가 사용된 유압브레이크로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 무단변속기.
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6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 기어부는, 구동기어와 종동기어를 구비한 변속기어로 이루어지며, 상기 제2 기어부와 자전거의 후륜 사이에는 상기 유압제동부의 이상시 제동을 위한 드럼브레이크가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자전거의 무단변속기.

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