KR101221226B1 - Transmission and vehicle having the same - Google Patents

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KR101221226B1 KR1020100051194A KR20100051194A KR101221226B1 KR 101221226 B1 KR101221226 B1 KR 101221226B1 KR 1020100051194 A KR1020100051194 A KR 1020100051194A KR 20100051194 A KR20100051194 A KR 20100051194A KR 101221226 B1 KR101221226 B1 KR 101221226B1
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Abstract

본 발명은 프레임에 장착되는 인터널 기어와, 상기 하우징에 대해 상대 회전 가능하게 구성되며 바퀴 허브에 연결된 샤프트에 고정되는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되며 상기 샤프트의 축 방향을 따르는 제1 및 제2위치에서 각각 상기 인터널 기어와 맞물리는 제1 및 제2유성기어와, 상기 바퀴 허브와 함께 회전하도록 구성되며 상기 제1 및 제2위치에서 각각 상기 제1 및 제2유성기어에 선택적으로 맞물리는 제1 및 제2태양기어와, 상기 바퀴 허브에 회전 가능하게 장착되는 변속 레버, 및 상기 인터널 기어와 변속 레버의 사이에 구비되며 상기 변속 레버의 회전에 따라 상기 제1 및 제2태양기어를 상기 제1위치 또는 제2위치로 이동시키는 기어 이동부를 포함하는 변속 장치 및 이를 구비하는 차량에 관한 것으로서, 바퀴 허브에 직접 장착할 수 있는 구조의 변속 장치를 제공한다.The present invention provides an internal gear mounted to a frame, a housing configured to be rotatable relative to the housing and fixed to a shaft connected to a wheel hub; The first and second planetary gears rotatably mounted in the housing and engaged with the internal gear at first and second positions along the axial direction of the shaft, respectively, and rotate with the wheel hub. First and second sun gears that selectively engage the first and second planetary gears in the first and second positions, respectively, a shift lever rotatably mounted to the wheel hub, and the internal gear and the shift gear. A transmission device provided between the levers and including a gear moving unit for moving the first and second sun gear to the first position or the second position according to the rotation of the shift lever, and a vehicle having the same Provides a transmission that can be mounted directly on the hub.

Description

변속 장치 및 이를 구비하는 차량{TRANSMISSION AND VEHICLE HAVING THE SAME}Transmission and vehicle with same {TRANSMISSION AND VEHICLE HAVING THE SAME}

본 발명은 자전거, 휠체어 등의 차량의 속도를 변화시키기 위한 변속 장치 및 이를 구비하는 차량에 관한 것이다. The present invention relates to a transmission for changing the speed of a vehicle, such as a bicycle, a wheelchair, and a vehicle having the same.

차량은 자전거, 오토 바이, 휠체어, 자동차 등 도로를 주행하는 기구를 말하며, 이러한 차량 중 자전거는 일반적으로 사람의 힘으로 바퀴를 회전시켜 움직이는 기구를 말한다. 일반적으로 이러한 자전거는 발로 밟는 힘이 페달, 크랭크 기구, 체인을 거쳐 뒷바퀴로 전달되는 구조를 갖는다.A vehicle refers to a device that rides on a road such as a bicycle, a motorcycle, a wheelchair, or a car. Among these vehicles, a bicycle generally refers to a device that moves by rotating wheels by human force. In general, such a bicycle has a structure in which the stepping force is transmitted to the rear wheel via a pedal, a crank mechanism, and a chain.

자전거에는 주행 상태에 따라 변속비를 바꾸기 위한 변속장치가 적용되며, 이러한 변속 장치는 일반적으로 프레임에 장착된 기어 크랭크와, 체인에 의해 이와 연결된 기어를 포함하는 구조를 갖는다.The bicycle is applied with a transmission for changing the transmission ratio according to the driving condition, and such a transmission generally has a structure including a gear crank mounted on a frame and a gear connected thereto by a chain.

최근에는 자전거의 형태가 다양화되고 있으나, 상기와 같은 일반적인 형태의 변속 장치 구조는 상기와 같은 자전거 형태의 다양화를 저해하는 문제가 있다. 예를 들어, 자전거 프레임이 접히는 접이식 자전거의 경우, 변속 장치의 구조가 상당한 공간을 차지하고 있기 때문에 접이식 자전거의 메커니즘 구현에 있어 많은 한계 사항을 야기한다.Recently, the shape of the bicycle has been diversified, but the transmission structure of the general type as described above has a problem of inhibiting the diversification of the bicycle form as described above. For example, in the case of a folding bicycle in which the bicycle frame is folded, the structure of the transmission occupies a considerable amount of space, which causes many limitations in implementing the mechanism of the folding bicycle.

따라서, 다양한 형태 및 구조의 자전거에 적용 가능한 변속 장치를 개발하기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다. Therefore, efforts have been made to develop a transmission apparatus applicable to bicycles of various shapes and structures.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 바퀴 허브에 직접 장착할 수 있는 구조의 변속 장치 및 이를 구비하는 차량을 제공함으로써 다양한 형태 및 구조의 차량을 구현할 수 있게 하기 위한 것이다.The present invention has been made in view of the above, and to provide a vehicle having a configuration and a vehicle having a structure that can be mounted directly to the wheel hub to implement a vehicle of various forms and structures.

상기한 과제를 실현하기 위해 본 발명은 프레임에 장착되는 인터널 기어와, 상기 인터널 기어에 대해 상대 회전 가능하게 구성되며 바퀴 허브에 연결된 샤프트에 고정되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되며 상기 샤프트의 축 방향을 따르는 제1위치와 제2위치에서 각각 상기 인터널 기어와 맞물리는 제1 및 제2유성기어와, 상기 바퀴 허브와 함께 회전하도록 구성되며 상기 제1위치와 상기 제2위치에서 각각 상기 제1 및 제2유성기어에 선택적으로 맞물리는 제1 및 제2태양기어와, 상기 바퀴 허브에 회전 가능하게 장착되는 변속 레버와, 상기 인터널 기어와 변속 레버의 사이에 구비되며, 상기 변속 레버의 회전에 따라 상기 제1 및 제2태양기어를 상기 제1위치 또는 상기 제2위치로 이동시키는 기어 이동부를 포함하는 변속 장치 및 이를 구비하는 차량을 개시한다. In order to realize the above object, the present invention provides an internal gear mounted to a frame, a housing configured to be rotatable relative to the internal gear and fixed to a shaft connected to a wheel hub, and rotatably inside the housing. And first and second planetary gears, the first and second planetary gears being engaged with the internal gear at first and second positions along the axial direction of the shaft, respectively, and rotating together with the wheel hubs. First and second sun gears selectively engaged with the first and second planetary gears in two positions, a shift lever rotatably mounted to the wheel hub, and between the internal gear and the shift lever. And a gear shifting unit configured to move the first and second sun gears to the first position or the second position according to the rotation of the shift lever. It discloses a vehicle having a.

상기 하우징에는 페달과의 연결을 위한 암이 연장 형성될 수 있으며, 상기 하우징의 내면에는 상기 제1 및 제2유성기어가 회전 가능하게 연결되는 연결 돌기들이 형성 가능하다.An arm for connecting to the pedal may be extended to the housing, and an inner surface of the housing may include connecting protrusions to which the first and second planetary gears are rotatably connected.

상기 인터널 기어의 외주면에는 상기 변속 레버의 이동 공간을 제공하는 이동 슬롯이 형성될 수 있다.On the outer circumferential surface of the internal gear may be formed a movement slot for providing a movement space of the shift lever.

상기 기어 이동부는 상기 인터널 기어의 내면에 단차지게 형성되는 단차부와, 상기 변속 레버에 돌출되게 형성되며 상기 단차부에 접촉되어 상기 샤프트의 축 방향으로 이동하는 이동돌기를 포함할 수 있다.The gear moving part may include a stepped part formed on an inner surface of the internal gear and a moving protrusion protruding from the shift lever and contacting the stepped part to move in an axial direction of the shaft.

상기 변속 레버는 상기 제1 및 제2태양기어를 지지하며 상기 이동 돌기가 형성된 기어 지지부와, 상기 기어 지지부에서 일 방향으로 연장되며 케이블이 연결되는 레버부를 포함할 수 있다.The shift lever may include a gear support part supporting the first and second sun gears and having the moving protrusion formed therein, and a lever part extending in one direction from the gear support part and to which a cable is connected.

상기 기어 이동부는 상기 제1 및 제2태양기어를 상기 샤프트의 축 방향으로 가압하는 스프링을 더 포함할 수 있다.The gear moving unit may further include a spring for pressing the first and second sun gears in an axial direction of the shaft.

상기 바퀴 허브 상에는 상기 제1 및 제2태양기어를 지지 및 고정시키는 태양기어 지지체를 슬라이드 이동 가능하게 추가적으로 설치될 수 있다. 여기서, 상기 태양기어 지지체의 내주면에는 스플라인 구조체가 설치되며, 상기 바퀴 허브의 외주면에는 상기 스플라인 구조체에 맞물리는 스플라인이 형성될 수 있다.On the wheel hub, a sun gear support for supporting and fixing the first and second sun gears may be additionally installed to be slidable. Here, a spline structure may be installed on an inner circumferential surface of the sun gear support, and a spline meshing with the spline structure may be formed on an outer circumferential surface of the wheel hub.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 변속 레버의 회전에 따라 제1 및 제2태양기어를 제1위치 또는 제2위치로 이동시켜 제1 및 제2유성기어에 선택적으로 맞물리게 함으로써, 바퀴 허브에 직접 장착됨과 아울러 변속 과정의 용이성을 제공하는 변속 장치를 구현할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the wheel hub is moved to the first and second planetary gears by selectively shifting the first and second sun gears according to the rotation of the shift lever to selectively engage the first and second planetary gears. Transmissions can be implemented that are mounted directly and provide ease of the shifting process.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 자전거의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 변속 장치의 분해 사시도.
도 4는 인터널 기어와 변속 레버가 분리된 모습을 나타낸 사시도.
도 5a 내지 5c는 도 5에 도시된 기어 이동부의 작동 상태를 나타내는 도면들.
도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 장치의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도들.1 is a perspective view of a bicycle according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the bicycle shown in FIG.
3 is an exploded perspective view of the transmission shown in FIG. 2;
4 is a perspective view showing a state in which an internal gear and a shift lever are separated;
5a to 5c are views showing an operating state of the gear moving unit shown in FIG.
6 to 8 are operating state diagrams showing an operating state of a transmission device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된　변속장치 및 이를 구비하는 차량에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거의 사시도이다. 본 실시예에서는 차량의 일 예로서 자전거를 예시하고 있지만, 본 발명의 변속 장치는 휠체어 등 모든 차량에 적용 가능하다 할 것이다.1 is a perspective view of a bicycle according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a bicycle is illustrated as an example of a vehicle, but the transmission device of the present invention may be applicable to all vehicles such as a wheelchair.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거는 자전거 프레임(110, 프레임), 바퀴(120), 및 변속 장치(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a bicycle according to an embodiment of the present invention includes a bicycle frame 110, a frame, a wheel 120, and a transmission device 200.

자전거 프레임(110)은 자전거의 외관을 형성하며, 탑승자와 바퀴(120)를 지지하는 기능을 한다. 본 도면은 자전거 프레임(110)의 일부만을 도시하고 있으며, 이는 바퀴(120)를 지지하는 부분을 나타낸다. 자전거 프레임(110)에는 바퀴(120)를 지지하기 위한 한 쌍의 바퀴 지지부(111)가 형성된다.Bicycle frame 110 forms the appearance of the bicycle, and functions to support the occupant and the wheel (120). This figure shows only a part of the bicycle frame 110, which shows the part supporting the wheel 120. The bicycle frame 110 is provided with a pair of wheel support parts 111 for supporting the wheels 120.

바퀴(120)는 자전거 프레임(110)에 회전 가능하게 장착된다. 자전거 프레임(110)의 바퀴 지지부(111)는 바퀴(120)의 바퀴 허브(121)를 회전 가능하게 지지한다.The wheel 120 is rotatably mounted to the bicycle frame 110. The wheel support 111 of the bicycle frame 110 rotatably supports the wheel hub 121 of the wheel 120.

변속 장치(200)는 바퀴(120)의 회전 속도를 변화시키기 위한 것으로서, 본 발명의 변속 장치(200)는 바퀴 지지부(111)와 바퀴 허브(121)에 장착된다. 이하에서는 이와 같은 구조의 변속 장치(200)의 구조에 대해 상세히 살펴보기로 한다.The transmission device 200 is for changing the rotational speed of the wheel 120, the transmission device 200 of the present invention is mounted on the wheel support 111 and the wheel hub 121. Hereinafter, the structure of the transmission device 200 having such a structure will be described in detail.

도 2는 도 1에 도시된 자전거의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 변속 장치의 분해 사시도이다. FIG. 2 is an exploded perspective view of the bicycle shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the transmission device shown in FIG. 2.

변속 장치(200)는 하우징(210), 인터널 기어(220), 제1 내지 제3유성기어(231,232,233)와, 태양기어 조립체(240), 및 변속 레버(250)를 포함한다.The shifting device 200 includes a housing 210, an internal gear 220, first to third planetary gears 231, 232, and 233, a sun gear assembly 240, and a shift lever 250.

하우징(210)은 페달(213)에 연결되며, 바퀴 허브(121)에 연결된 샤프트(215)에 고정된 구조를 갖는다. 하우징(210)의 일측에는 암(211)이 연장 형성되며, 페달(213)은 암(211)의 단부에 회전 가능하게 연결된다. 샤프트(215)는 바퀴 허브(121)를 관통하는 형태로서, 바퀴 허브(121)에 회전 가능하게 연결된다. 샤프트(215)의 일단에는 하우징(210)이 고정되며, 샤프트(215)의 타단에는 페달(214)이 연결된 다른 암(212)이 고정된다. 탑승자가 페달(213,214)을 밟으면, 암(211,212)과 샤프트(215)는 함께 회전하는 구조를 갖는다. 본 실시예는 하우징(210)에 페달이 연결된 것을 예시하고 있으나, 다른 동력 전달 기구가 연결되는 것도 가능하다.The housing 210 is connected to the pedal 213 and has a structure fixed to the shaft 215 connected to the wheel hub 121. An arm 211 extends from one side of the housing 210, and the pedal 213 is rotatably connected to an end of the arm 211. The shaft 215 penetrates the wheel hub 121 and is rotatably connected to the wheel hub 121. The housing 210 is fixed to one end of the shaft 215, and the other arm 212 to which the pedal 214 is connected to the other end of the shaft 215 is fixed. When the occupant presses the pedals 213 and 214, the arms 211 and 212 and the shaft 215 rotate together. This embodiment illustrates that the pedal is connected to the housing 210, it is also possible that other power transmission mechanism is connected.

인터널 기어(220)는 자전거 프레임(110), 즉, 바퀴 지지부(111)에 고정되게 설치되는 구조로서, 하우징(210)은 인터널 기어(220)에 대해 상대 회전 가능하게 구성된다. 인터널 기어(220)의 일측이 개구된 원통 형태를 가지며, 그 내벽에는 기어이가 형성되어 있다. 인터널 기어(220)의 외주면에는 변속 레버(250)의 이동 공간을 제공하는 이동 슬롯(221)이 형성되어 있다.The internal gear 220 is configured to be fixed to the bicycle frame 110, that is, the wheel support 111, and the housing 210 is configured to be relatively rotatable with respect to the internal gear 220. One side of the internal gear 220 has an open cylindrical shape, the gear is formed on the inner wall. On the outer circumferential surface of the internal gear 220, a moving slot 221 is provided to provide a moving space of the shift lever 250.

제1 내지 제3유성기어(231,232,233)는 하우징(210)의 내부에 회전 가능하게 장착되며, 서로 다른 반경, 기어이의 개수를 가진다. 하우징(210)의 내면에는 연결 돌기들(231a,232a,233a)이 형성되며, 제1 내지 제3유성기어(231,232,233)는 연결 돌기들(231a,232a,233a)에 회전 가능하게 연결된다.The first to third planetary gears 231, 232 and 233 are rotatably mounted in the housing 210 and have different radii and the number of gear teeth. Connection protrusions 231a, 232a and 233a are formed on an inner surface of the housing 210, and the first to third planetary gears 231, 232 and 233 are rotatably connected to the connection protrusions 231a, 232a and 233a.

제1 내지 제3유성기어(231,232,233)는 샤프트(215)의 축 방향을 따르는 서로 다른 위치에서 각각 인터널 기어(220)와 맞물리는 구성을 갖는다. 본 실시예는 제1 내지 제3유성기어(231,232,233)가 각각 한 쌍의 개수를 갖는 것을 예시하고 있으나, 이들의 개수는 인터널 기어(220)의 크기, 기어이의 개수 등에 따라 달리 설정 가능하다. 이하에서는 제1 내지 제3유성기어(231,232,233)가 인터널 기어(220)와 맞물리는 서로 다른 위치들을 각각 제1 내지 제3위치로 지칭하기로 한다. The first to third planetary gears 231, 232, and 233 are configured to engage with the internal gear 220 at different positions along the axial direction of the shaft 215, respectively. In the present exemplary embodiment, the first to third planetary gears 231, 232, and 233 have a pair of numbers, but the number of the first to third planetary gears 231, 232, and 233 may be set differently according to the size of the internal gear 220, the number of gear teeth, and the like. Hereinafter, different positions where the first to third planetary gears 231, 232, and 233 mesh with the internal gear 220 will be referred to as first to third positions, respectively.

태양기어 조립체(240)는 바퀴 허브(121)와 함께 회전하도록 구성된다. 바퀴 허브(121)에는 태양기어 조립체(240), 변속 레버(250)를 장착하기 위한 장착부(125)가 연장 형성된다. 바퀴 허브(121)의 장착부(125)는 인터널 기어(220), 변속 레버(250), 및 태양기어 조립체(240)에 형성된 관통홀을 관통하는 구조를 갖는다. 태양기어 조립체(240)와 변속 레버(250)는 장착부(125) 상을 슬라이드 이동할 수 있도록 구성된다.The sun gear assembly 240 is configured to rotate with the wheel hub 121. The wheel hub 121 has a mounting portion 125 for mounting the sun gear assembly 240 and the shift lever 250 is extended. The mounting portion 125 of the wheel hub 121 has a structure that penetrates through holes formed in the internal gear 220, the shift lever 250, and the sun gear assembly 240. The sun gear assembly 240 and the shift lever 250 are configured to slide on the mounting portion 125.

태양기어 조립체(240)는 태양기어 지지체(244)와, 제1 내지 제3위치에서 제1 내지 제3유성기어(231,232,233)에 선택적으로 맞물리는 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)를 포함할 수 있다.The sun gear assembly 240 includes a sun gear support 244 and first to third sun gears 241, 242, 243 that selectively engage the first to third planetary gears 231, 232, 233 in the first to third positions. Can be.

태양기어 지지체(244)는 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)를 고정 및 지지시키는 구조로서, 바퀴 허브(121), 구체적으로 장착부(125) 상에 슬라이드 이동 가능하게 설치된다. 태양기어 지지체(244)의 내주면에는 스플라인 구조체(246)가 설치되며, 바퀴 허브(121), 즉, 장착부(125)의 외주면에는 스플라인 구조체(246)에 맞물리는 스플라인(126)이 형성된다. 스플라인 구조체(246)는 스플라인(126)에 대하여 직선 운동은 가능하나 회전 운동은 제한되며, 이러한 구조로 인하여 바퀴 허브(121)에 대한 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)의 상대 회전이 제한되게 된다.The sun gear support 244 is a structure for fixing and supporting the first to third sun gears 241, 242, 243, and is installed to be slidably movable on the wheel hub 121, specifically, the mounting portion 125. The spline structure 246 is installed on the inner circumferential surface of the sun gear support 244, and the spline 126 that engages the spline structure 246 is formed on the outer circumferential surface of the wheel hub 121, that is, the mounting portion 125. The spline structure 246 is capable of linear movement with respect to the spline 126 but limited rotational movement. Due to this structure, the relative rotation of the first to third sun gears 241, 242, 243 with respect to the wheel hub 121 is limited. do.

스플라인 구조체(246)와 태양기어 지지체(244)의 사이에는 래칫(ratchet) 유닛이 설치될 수 있다. 래칫 유닛은 스플라인 구조체(246)의 한 쪽 방향 회전만을 장착부(124)에 전달하는 기능을 한다. 이에 따라, 암(211,212)이 일 방향으로 회전하는 경우에만 바퀴 허브(121)가 회전하고, 암(211,212)이 반대 방향으로 회전하는 경우 회전력이 바퀴 허브(121)로 전달되지 않아 바퀴 허브(121)가 회전하지 않는다. 래칫 유닛의 구성은 공지되어 있는 구성이 사용되며, 상세한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.A ratchet unit may be installed between the spline structure 246 and the sun gear support 244. The ratchet unit functions to transmit only one direction rotation of the spline structure 246 to the mounting portion 124. Accordingly, the wheel hub 121 rotates only when the arms 211 and 212 rotate in one direction, and when the arms 211 and 212 rotate in the opposite direction, the rotational force is not transmitted to the wheel hub 121 and thus the wheel hub 121. ) Does not rotate. The configuration of the ratchet unit is a known configuration is used, the description of the detailed configuration will be omitted.

제1 내지 제3태양기어(241,242,243)는 샤프트(215)의 축 방향을 따라 태양기어 지지체(244) 상에 차례로 배열되는 구조를 갖는다. 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)는 태양기어 지지체(244)의 슬라이드 이동에 의해 제1 내지 제3위치로 이동할 수 있는 구조를 가진다. 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)는 서로 다른 반경, 기어이의 개수를 가진다. 제1태양기어(241)는 제1위치에서 제1유성기어(231)에 맞물리게 되고, 제2태양기어(242)는 제2위치에서 제2유성기어(232)에 맞물리게 된다. 그리고, 제3태양기어(243)는 제3위치에서 제3유성기어(233)에 맞물리게 된다.The first to third sun gears 241, 242 and 243 have a structure that is sequentially arranged on the sun gear support 244 along the axial direction of the shaft 215. The first to third sun gears 241, 242, and 243 may move to the first to third positions by the slide movement of the sun gear support 244. The first to third sun gears 241, 242 and 243 have different radii and the number of gear teeth. The first sun gear 241 is engaged with the first planetary gear 231 at the first position, and the second sun gear 242 is engaged with the second planetary gear 232 at the second position. The third sun gear 243 is engaged with the third planetary gear 233 at the third position.

변속 레버(250)는 바퀴 허브(121)에 회전 가능하게 장착되는 구조로서, 태양기어 조립체(240)를 지지한다. The shift lever 250 is rotatably mounted to the wheel hub 121 and supports the sun gear assembly 240.

도 4는 인터널 기어와 변속 레버가 분리된 모습을 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a state in which an internal gear and a shift lever are separated.

도 4를 참조하면, 변속 레버(250)는 태양기어 조립체(240)를 지지하는 기어 지지부(251)와, 기어 지지부(251)에서 일 방향으로 연장되는 레버부(252)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the shift lever 250 includes a gear support part 251 supporting the sun gear assembly 240 and a lever part 252 extending in one direction from the gear support part 251.

기어 지지부(251)는 바퀴 허브(121)의 장착부(125)에 회전 가능하게 장착되며, 태양기어 조립체의 일단, 즉, 제1태양기어(241)를 지지한다. 기어 지지부(251)는 태양기어 조립체(240)에 대해 상대 회전 가능한 구조를 갖는다. The gear support part 251 is rotatably mounted to the mounting part 125 of the wheel hub 121, and supports one end of the sun gear assembly, that is, the first sun gear 241. The gear support 251 has a structure rotatable relative to the sun gear assembly 240.

레버부(252)는 인터널 기어(220)의 이동 슬롯(221)을 관통하여 외부로 노출된다. 레버부(252)의 단부에는 케이블이 연결되기 위한 연결홀(253)이 형성된다. 레버부(252)에 연결된 연결홀(253)은 자전거의 핸들 부분에 설치되는 조작 레버에 연결된다. 조작 레버가 작동함에 따라 케이블은 변속 레버(250)를 일 방향 또는 다른 방향으로 당기도록 구성되며, 이에 따라 변속 레버(250)는 일 방향 또는 다른 방향으로 회전되게 된다. 이러한 조작 레버, 케이블, 및 변속 레버(250)의 자전거의 변속 장치에 있어 일반적인 구조인 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The lever part 252 is exposed to the outside through the moving slot 221 of the internal gear 220. The end of the lever portion 252 is formed with a connection hole 253 for connecting the cable. The connection hole 253 connected to the lever unit 252 is connected to the operation lever installed on the handle portion of the bicycle. As the operation lever is operated, the cable is configured to pull the shift lever 250 in one direction or another direction, whereby the shift lever 250 is rotated in one direction or the other direction. Since the operation lever, the cable, and the shift device of the bicycle of the shift lever 250 is a general structure, a detailed description thereof will be omitted.

인터널 기어(220)와 변속 레버(250)의 사이에는 기어 이동부(260)가 구비된다. 기어 이동부(260)는 변속 레버(250)의 회전에 따라 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)를 제1위치 내지 제3위치로 각각 이동시키는 기능을 한다.The gear moving part 260 is provided between the internal gear 220 and the shift lever 250. The gear shifting unit 260 functions to move the first to third sun gears 241, 242, 243 to the first to third positions according to the rotation of the shift lever 250.

기어 이동부(260)는 인터널 기어(220)의 내면에 단차지게 형성되는 단차부(261)와, 변속 레버(250)에 돌출되게 형성된 이동돌기(262)를 포함할 수 있다. 단차부(261)는 기어 지지부(251) 상에 형성되게 되며, 이동돌기(262)는 단차부(261)에 접촉되어 샤프트(215)의 축 방향으로 이동하게 된다.The gear shifting unit 260 may include a step 261 formed on the inner surface of the internal gear 220 and a moving protrusion 262 protruding from the shift lever 250. The stepped part 261 is formed on the gear support part 251, and the moving protrusion 262 is in contact with the stepped part 261 to move in the axial direction of the shaft 215.

도 5a 내지 5c는 도 4에 도시된 기어 이동부의 작동 상태를 나타내는 도면들이다. 5A to 5C are views illustrating an operating state of the gear shifting unit illustrated in FIG. 4.

단차부(261)는 차례로 단차지게 형성되어 제1 내지 제3단차면(261a 내지 261c)을 이루도록 형성되며, 이동돌기(262) 또한 차례로 단차지게 형성되어 제1 및 제2돌출부(262a, 262b)를 이루도록 형성된다. The stepped portion 261 is formed to be stepped in order to form the first to third stepped surfaces 261a to 261c, and the moving protrusion 262 is also formed to be stepped in order to form the first and second protrusions 262a and 262b. It is formed to achieve.

도 5a와 같이 제2돌출부(262b)가 제1단차면(261a)에 접촉된 상태에 있는 경우, 변속 레버(250)가 회전하면 도 5b와 같이 제2돌출부(262b)가 이동하여 제2단차면(261b)에 접촉되게 되며, 제1돌출부(262a)는 제1단차면(261a)에 접촉되게 된다. 이러한 과정에서 변속 레버(250)가 샤프트(215)의 축 방향을 따라 이동하게 된다. 아울러, 변속 레버(250)가 더 회전하면 도 5c와 같이 제2돌출부(262b)가 이동하여 제3단차면(261c)에 접촉되게 되며, 제1돌출부(262a)는 제2단차면(261b)에 접촉되게 된다. 이에 따라 변속 레버(250)가 샤프트(215)의 축 방향을 따라 더 이동하게 된다. When the second protrusion 262b is in contact with the first stepped surface 261a as illustrated in FIG. 5A, when the shift lever 250 rotates, the second protrusion 262b moves and moves to the second stage as illustrated in FIG. 5B. In contact with the vehicle surface 261b, the first protrusion 262a comes into contact with the first step surface 261a. In this process, the shift lever 250 moves along the axial direction of the shaft 215. In addition, when the shift lever 250 is further rotated, the second protrusion 262b moves and contacts the third step surface 261c as shown in FIG. 5C, and the first protrusion 262a has the second step surface 261b. Will be in contact with. Accordingly, the shift lever 250 is further moved along the axial direction of the shaft 215.

한편, 제3단차면(261c)의 일측에는 변속 레버(250)의 회전을 제한하기 위한 스토퍼면(261d)이 형성될 수 있다.Meanwhile, a stopper surface 261d may be formed at one side of the third step surface 261c to limit rotation of the shift lever 250.

변속 레버(250)는 기어 지지부(251)가 태양기어 조립체(240)를 지지하고 있는 구조를 가지므로, 위와 같이 변속 레버(250)가 샤프트(215)의 축 방향으로 이동함에 따라 태양기어 조립체(240) 또한 샤프트(215)의 축 방향으로 이동하게 되는 것이다.Since the shift lever 250 has a structure in which the gear support part 251 supports the sun gear assembly 240, as described above, the shift lever 250 moves in the axial direction of the shaft 215. 240 is also to move in the axial direction of the shaft 215.

한편, 기어 이동부(260)는 태양기어 조립체, 즉, 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)를 샤프트(215)의 축 방향으로 가압하는 스프링(263)을 더 포함할 수 있다. 스프링(263)은 태양기어 지지체(244)와 하우징(210)의 사이에 지지되어 있으며, 스프링(263)은 태양기어 조립체(240)를 탄성적으로 가압하며, 이에 의해 변속 레버(250)가 회전하면서 샤프트(215)의 축 방향으로 이동하게 되는 것이다.Meanwhile, the gear moving unit 260 may further include a spring 263 for pressing the sun gear assembly, that is, the first to third sun gears 241, 242, 243 in the axial direction of the shaft 215. The spring 263 is supported between the sun gear support 244 and the housing 210, and the spring 263 elastically presses the sun gear assembly 240, whereby the shift lever 250 rotates. While moving in the axial direction of the shaft 215.

이상에서는 기어 이동부(260)의 일 형태로서 단차부(261)와 이동돌기(262)를 예시하였으나, 기어 이동부(260)는 이에 한정되는 것은 아니며 변속 레버(250)의 회전 운동을 샤프트(215)의 축 방향을 따르는 직선 운동으로 변환시킬 수 있는 구조라면 어떠한 형태로든 구현 가능하다.Although the step 261 and the moving protrusion 262 are illustrated as one form of the gear shifting unit 260, the gear shifting unit 260 is not limited thereto, and the rotational movement of the shift lever 250 may be a shaft ( Any structure can be implemented as long as the structure can be converted into linear motion along the axial direction of 215.

도 6 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 장치의 작동 상태를 나타내는 작동 상태도들이다. 도 6 내지 8에서는 제1 내지 제3유성기어와 제1내지 제3태양기어만을 도시하고 나머지 구성들의 도시를 생략하였다.6 to 8 are operating state diagrams showing the operating state of the transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. 6 to 8 illustrate only the first to third planetary gears and the first to third sun gears, and omit the remaining components.

도 6은 제1태양기어(241)가 제1유성기어(231)와 맞물린 상태를 나타내고 있다. 이러한 상태는 1단 변속 상태로 불릴 수 있다. 1단 변속 상태에서 변속 레버(250)가 일 방향(도 2의 시계 방향)으로 회전하면, 기어 이동부(260)는 변속 레버(250)를 샤프트(215)의 축 방향으로 직선 이동시켜 태양기어 조립체(240)를 직선 이동시킨다.FIG. 6 shows a state in which the first sun gear 241 is engaged with the first planetary gear 231. This state may be referred to as a single shift state. When the shift lever 250 rotates in one direction (clockwise direction in FIG. 2) in the first speed shift state, the gear shifting unit 260 linearly moves the shift lever 250 in the axial direction of the shaft 215 to form a sun gear. The assembly 240 is moved linearly.

이에 따라,도 7과 같이 제1태양기어(241)는 제1유성기어(231)로부터 벗어나게 되며, 제2태양기어(242)가 제2유성기어(232)에 맞물리게 된다. 이러한 상태를 2단 변속 상태로 지칭 가능하다. 2단 변속 상태에서 변속 레버(250)가 일 방향(도 2의 시계 방향)으로 더 회전하면, 기어 이동부(260)는 변속 레버(250)를 샤프트(215)의 축 방향으로 직선 이동시켜 태양기어 조립체(240)를 직선 이동시킨다. Accordingly, as shown in FIG. 7, the first sun gear 241 is released from the first planetary gear 231, and the second sun gear 242 is engaged with the second planetary gear 232. This state can be referred to as a two-speed state. When the shift lever 250 further rotates in one direction (clockwise direction in FIG. 2) in the two-speed shift state, the gear shifting unit 260 moves the shift lever 250 linearly in the axial direction of the shaft 215 to form the sun. The gear assembly 240 is moved linearly.

이에 따라, 도 8과 같이 제2태양기어(242)는 제2유성기어(232)로부터 벗어나게 되며, 제3태양기어(243)가 제3유성기어(233)에 맞물리게 된다. 이러한 상태를 3단 변속 상태로 지칭할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 8, the second sun gear 242 is separated from the second planetary gear 232, and the third sun gear 243 is engaged with the third planetary gear 233. This state can be referred to as a three-speed state.

이와 같이 변속 레버(250)의 회전에 따라 제1 내지 제3태양기어(241,242,243)는 제1 내지 제3유성기어(231,232,233)에 각각 선택적으로 맞물려 바퀴(120)의 변속비가 바뀌게 된다. 즉, 상기와 같이 1단 변속 상태로부터 3단 변속 상태로 증속되거나, 또는 그 반대로 3단 변속 상태로부터 1단 변속 상태로 감속될 수 있는 것이다.As the shift lever 250 rotates, the first to third sun gears 241, 242, and 243 are selectively engaged with the first to third planetary gears 231, 232, 233, respectively, such that the speed ratio of the wheel 120 is changed. That is, as described above, the speed can be increased from the first speed shift state to the three speed shift state, or vice versa, from the three speed shift state to the first speed shift state.

동력 전달 과정에 대해 설명하면, 탑승자가 페달(213,214)을 밟아 하우징(210)을 회전시키면, 하우징(210)은 인터널 기어(220)에 대해 상대 회전하게 된다. 제1태양기어(241)가 제1유성기어(231)에 맞물린 1단 변속 상태의 경우, 하우징(210)의 상대 회전에 따라 인터널 기어(220)에 맞물린 제1유성기어(231)는 하우징(210) 상에서 회전하게 된다. 그리고, 제1유성기어(231)의 회전에 따라 이에 맞물린 제1태양기어(241)가 회전하며, 그에 따라 바퀴 허브(121) 또한 제1태양기어(241)와 일체로 회전하게 되는 것이다.In the power transmission process, when the occupant rotates the housing 210 by stepping on the pedals 213 and 214, the housing 210 rotates relative to the internal gear 220. In the case where the first sun gear 241 is engaged with the first planetary gear 231 in the first gear shift state, the first planetary gear 231 meshed with the internal gear 220 according to the relative rotation of the housing 210 may be a housing. Rotate on 210. As the first planetary gear 231 rotates, the first sun gear 241 meshed with the first planetary gear 231 rotates, so that the wheel hub 121 also rotates integrally with the first sun gear 241.

2단 변속 상태 및 3단 변속 상태의 경우에도 이와 동일한 과정의 동력 전달 과정을 가지며, 유성기어와 태양기어의 변속비에 따라 하우징(210)의 회전수 대비 바퀴 허브(121)의 회전수가 달라지게 되는 것이다.In the case of the two-speed and three-speed shift state has a power transmission process of the same process, the rotational speed of the wheel hub 121 is different from the rotational speed of the housing 210 according to the transmission ratio of the planetary gear and the sun gear will be.

이상에서는 변속 장치가 총 3개의 변속 장치를 갖는 3단 변속 장치를 기초로 하여 설명하였으나, 본 발명의 변속 장치는 이에 한정되는 것은 아니며, 2단 변속 장치, 또는 4단 변속 장치 이상의 형태를 갖는 것도 가능하다. In the above description, the transmission has been described based on a three-speed transmission having a total of three transmissions. However, the transmission of the present invention is not limited thereto, and the transmission may have a two-speed or four-speed transmission or more. It is possible.

예를 들어, 본 발명의 변속 장치가 2단 변속 장치의 형태를 갖는 경우, 앞서 설명된 제3유성기어(233) 및 제3태양기어(243)의 구성은 적용되지 않을 것이며, 제1 및 제2태양기어(241,242)가 제1 및 제2위치에서 각각 제1 및 제2유성기어(231, 232)에 선택적으로 맞물리는 구성을 갖게 될 것이다.For example, when the transmission device of the present invention has the form of a two speed transmission device, the configuration of the third planetary gear 233 and the third sun gear 243 described above will not be applied, and the first and the first The second sun gears 241 and 242 will have a configuration to selectively engage the first and second planetary gears 231 and 232 in the first and second positions, respectively.

본 발명에서는 상기와 같은 구성에 의해 변속 장치(200)가 바퀴 허브(121)에 직접 장착될 수 있도록 하였으며, 변속 레버(250)의 회전 동작에 의해 기어의 변속비가 달라지도록 하여 변속 과정의 용이성을 제공한다.In the present invention, the transmission device 200 can be directly mounted to the wheel hub 121 by the above configuration, and the gear ratio is changed by the rotation operation of the shift lever 250 so that the shifting process is easy. to provide.

이상에서는 본 발명에 따른 변속장치 및 이를 구비하는 차량을 첨부한 도면들을 참조로 하여 설명하였으나,　본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
In the above described with reference to the accompanying drawings, a transmission device and a vehicle having the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, it is within the scope of the technical idea of the present invention Various modifications can be made by those skilled in the art.

Claims (10)

프레임에 장착되는 인터널 기어;
상기 인터널 기어에 대해 상대 회전 가능하게 구성되며, 바퀴 허브에 연결된 샤프트에 고정되는 하우징;
상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되며, 상기 샤프트의 축 방향을 따르는 제1위치와 제2위치에서 각각 상기 인터널 기어와 맞물리는 제1 및 제2유성기어;
상기 바퀴 허브와 함께 회전하도록 구성되며, 상기 제1위치와 상기 제2위치에서 각각 상기 제1 및 제2유성기어에 선택적으로 맞물리는 제1 및 제2태양기어;
상기 바퀴 허브에 회전 가능하게 장착되는 변속 레버; 및
상기 인터널 기어와 변속 레버의 사이에 구비되며, 상기 변속 레버의 회전에 따라 상기 제1 및 제2태양기어를 상기 제1위치 또는 상기 제2위치로 이동시키는 기어 이동부를 포함하고,
상기 기어 이동부는,
상기 인터널 기어의 내면에 단차지게 형성되는 단차부;
상기 변속 레버에 돌출되게 형성되며, 상기 단차부에 접촉되어 상기 샤프트의 축 방향으로 이동하는 이동돌기; 및
상기 제1 및 제2태양기어를 상기 샤프트의 축 방향으로 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.Internal gear mounted to the frame;
A housing configured to be rotatable relative to the internal gear and fixed to a shaft connected to the wheel hub;
First and second planetary gears rotatably mounted in the housing and engaged with the internal gear at first and second positions along the axial direction of the shaft, respectively;
First and second sun gears configured to rotate with the wheel hub and to selectively engage the first and second planetary gears in the first and second positions, respectively;
A shift lever rotatably mounted to the wheel hub; And
It is provided between the internal gear and the shift lever, and includes a gear moving unit for moving the first and second sun gear to the first position or the second position in accordance with the rotation of the shift lever,
The gear moving unit,
A stepped portion formed stepped on an inner surface of the internal gear;
A moving protrusion formed to protrude from the shift lever and contacting the stepped portion to move in an axial direction of the shaft; And
And a spring for urging the first and second sun gears in the axial direction of the shaft. 제1항에 있어서,
상기 하우징에는 페달과의 연결을 위한 암이 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 장치.The method of claim 1,
The housing is a transmission, characterized in that the arm for extending the connection with the pedal. 제1항에 있어서,
상기 하우징의 내면에는 상기 제1 및 제2유성기어가 회전 가능하게 연결되는 연결 돌기들이 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 장치.The method of claim 1,
The inner surface of the housing, the transmission device characterized in that the connecting projections are formed to be rotatably connected to the first and second planetary gear. 제1항에 있어서,
상기 인터널 기어의 외주면에는 상기 변속 레버의 이동 공간을 제공하는 이동 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 장치.The method of claim 1,
And a moving slot provided on an outer circumferential surface of the internal gear to provide a moving space of the shift lever. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 변속 레버는,
상기 제1 및 제2태양기어를 지지하며, 상기 이동 돌기가 형성된 기어 지지부; 및
상기 기어 지지부에서 일 방향으로 연장되며, 케이블에 연결되는 레버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.The method of claim 1, wherein the shift lever,
A gear support part supporting the first and second sun gears and having the moving protrusion; And
And a lever portion extending from the gear support in one direction and connected to the cable. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 바퀴 허브 상에 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1 및 제2태양기어를 지지 및 고정시키는 태양기어 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 장치.The method of claim 1,
And a sun gear support that is slidably mounted on the wheel hub and supports and fixes the first and second sun gears. 제8항에 있어서,
상기 태양기어 지지체의 내주면에는 스플라인 구조체가 설치되며,
상기 바퀴 허브의 외주면에는 상기 스플라인 구조체에 맞물리는 스플라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 장치.9. The method of claim 8,
Spline structure is installed on the inner circumferential surface of the sun gear support,
And a spline meshing with the spline structure on an outer circumferential surface of the wheel hub. 바퀴 허브를 회전 가능하게 지지하는 프레임; 및
상기 프레임에 장착되며, 제1항을 따르는 변속 장치를 포함하는 차량.A frame rotatably supporting the wheel hub; And
A vehicle mounted to said frame, comprising a transmission according to claim 1.
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