KR102177482B1 - 자전거용 디스크 허브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거용 디스크 허브 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자전거용 디스크 허브 조립체는, 로프가 권취되며, 로프의 권출에 따라 샤프트에 대하여 회전 동작되는 드럼 유닛과; 휠의 스포크와 연결되는 림부가 구비되며, 상기 드럼 유닛의 회전 동력에 의해 회전 동작하는 휠 허브 유닛과; 상기 휠 허브 유닛에 연결되며, 자전거의 프레임에 설치된 캘리퍼의 동작에 의해 회전이 정지되어 상기 휠의 회전이 정지되도록 하는 디스크; 및 상기 휠 허브 유닛의 림부에 설치되며, 상기 디스크의 장착 공간을 제공하는 어댑터;를 포함한다.

Description

자전거용 디스크 허브 조립체 {Disk hub assembly for bicycle}

본 발명은 자전거용 디스크 허브 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로프 방식의 자전거 동력 발생 장치에 사용되는 디스크 허브 조립체에 관한 것이다.

자전거는 운전자의 힘으로 바퀴를 회전시켜 움직이는 이륜차로, 체인을 이용하여 동력이 제공되는 원리가 기본적인 자전거의 형태이다.

구체적으로 운전자에 의해 페달에 외력이 가해지면 페달이 회전되고 이와 동시에 톱니 형태의 체인링이 회전되게 된다.

체인링에는 후륜측의 스프라켓과 동시에 체인이 감겨져 있으며, 체인링의 회전에 의해 후륜측의 스프라켓은 체인을 매개로 하여 회전됨으로써 후륜이 구동되게 된다.

상기와 같은 종래의 체인식 자전거는 체인이라는 구성을 이용하여 동력이 구동륜인 후륜에 전달되는 방식이므로, 체인 등으로 인해 운전자에게 여러가지 문제를 야기시키게 된다.

예를 들어, 체인의 부드러운 구동을 위해 필요한 오일은 운전자의 하의를 더럽히게 할 가능성이 높으며, 체인은 오랜 시간 사용하다 보면 소음 유발의 원인이 되기도 한다.

이를 개선하고자 체인 방식이 아닌 로프 방식이 개발되고 있으나, 종래의 로프 방식 동력 발생 장치는 구동력 발생의 측면에서 문제가 있다.

한편, 자전거의 제동을 위한 저전거용 브레이크에는 다양한 종류가 존재하며, 예를 들면 림 브레이크, 밴드 브레이크, 디스크 브레이크 등이 일반적인 자전거용 브레이크 장치이다. 승객이 매우 고성능의 브레이크 시스템을 원할 경우에는 일반적으로 디스크 브레이크 시스템을 필요로 한다. 다만 기존의 로프 방식 동력 발생 장치는 그 구조적 특성으로 인하여 디스크 브레이크의 적용에 한계가 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-0367331호 (2002.12.24.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로프 방식의 자전거 동력 발생 장치의 구동 효율을 상승시키고, 동력 발생 장치에 디스크 브레이크를 용이하게 적용할 수 있는 자전거용 디스크 허브 조립체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 로프가 권취되며, 로프의 권출에 따라 샤프트에 대하여 회전 동작되는 드럼 유닛과; 휠의 스포크와 연결되는 림부가 구비되며, 상기 드럼 유닛의 회전 동력에 의해 회전 동작하는 휠 허브 유닛과; 상기 휠 허브 유닛에 연결되며, 자전거의 프레임에 설치된 캘리퍼의 동작에 의해 회전이 정지되어 상기 휠의 회전이 정지되도록 하는 디스크; 및 상기 휠 허브 유닛의 림부에 설치되며, 상기 디스크의 장착 공간을 제공하는 어댑터;를 포함하는 자전거용 디스크 허브 조립체가 제공된다.

또한, 상기 어댑터는, 본체부와: 상기 본체부의 일측에서 내측 방향으로 연장되어 상기 림부에 지지되며, 상기 디스크와 체결되는 마운트부; 및 상기 본체부의 타측에서 외측 방향으로 연장되며, 상기 휠의 스프크와 연결되는 플랜지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 어댑터는, 상기 본체부의 내주면이 상기 림부의 외주면과 접촉하며, 상기 마운트부의 내면이 상기 림부의 측면과 접촉하는 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 마운트부에는 상기 디스크에 형성된 관통홀 및 상기 림부에 형성된 스포크 연결홀에 대응되는 나사 체결홀이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 로프가 권취되며, 로프의 권출에 따라 샤프트에 대하여 회전 동작되는 드럼 유닛과; 휠의 스포크와 연결되며, 상기 드럼 유닛의 회전 동력에 의해 회전 동작하는 휠 허브 유닛과; 상기 휠 허브 유닛에 연결되며, 자전거의 프레임에 설치된 캘리퍼의 동작에 의해 회전이 정지되어 상기 휠의 회전이 정지되도록 하는 디스크; 및 상기 휠 허브 유닛에 내장된 동력 전달 부품들의 배열 위치를 고정시키며, 상기 디스크를 가압하여 고정시키도록 상기 휠 허브 유닛에 체결되는 고정 링;을 포함하는 자전거용 디스크 허브 조립체가 제공된다.

또한, 상기 휠 허브 유닛은, 상기 휠의 스포크와 연결되는 림부를 구비하는 허브 바디와; 상기 허브 바디에 내장되도록 상기 샤프트에 회전 가능하게 연결되며, 상기 드럼 유닛의 측면에 고정되는 구동 슬리브와; 상기 허브 바디와 구동 슬리브의 사이 공간에 설치되며, 상기 구동 슬리브와 프리 휠을 통해 연결되는 중간 슬리브; 및 상기 허브 바디에 체결되며, 상기 중간 슬리브를 지지하는 지지 링을 포함하고, 상기 고정 링은 상기 지지 링의 외주에 나사 체결되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 디스크에는 상기 지지 링의 외주를 한정하는 센터 홀이 형성될 수 있다.

또한, 상기 자전거용 디스크 허브 조립체는 상기 센터 홀의 외곽을 따라 형성되는 복수의 회전 방지 홀; 및 상기 허브 바디의 측면으로부터 돌출되게 형성되며, 상기 회전 방지 홀에 삽입되는 복수의 회전 방지 돌기;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 드럼 유닛은 상기 휠 허브 유닛의 양단에 각각 설치되며, 교대로 동작되도록 구성 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스파이럴 스프링이 내장된 드럼 유닛이 교대로 구동되는 메커니즘을 통해 동력 발생 장치의 구동 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 어댑터 또는 고정 링을 이용하여 휠 허브 유닛에 디스크를 용이하게 탈착시킬 수 있으며, 디스크 허브 조립체의 제작시 디스크 브레이크의 적용을 위한 전용 휠 허브 유닛을 따로 제작할 필요가 없는 이점이 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 로프 방식 동력 발생 장치가 자전거에 적용된 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 로프 방식 동력 발생 장치의 측면도.
도 3 내지 6는 도 1의 로프 방식 동력 발생 장치의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 개략 단면도.
도 9는 도 7에 도시된 어댑터를 반대 방향에서 바라본 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 단면도.
도 12는 도 10의 디스크 허브 조립체에 회전 방지부가 추가로 구비된 구성을 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따는 디스크 허브 조립체의 분해 사시도.
도 14는 도 13에 도시된 디스크 허브 조립체의 개략 단면도.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 의한 자전거용 디스크 허브 조립체에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 로프 방식 동력 발생 장치가 자전거에 적용된 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로프 방식 동력 발생 장치의 측면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명과 관련된 로프 방식 동력 발생 장치(10)는 로프(100), 디스크 허브 조립체(200), 회전 암(300), 로프 휠(400) 등을 포함한다.

로프(100)는 높은 강도와 신축도를 합성 수지 재질(예를 들어 폴리아미드 파이버)이 사용될 수 있으며, 회전암(300)과 디스크 허브 조립체(220)의 사이에 연결된다.

디스크 허브 조립체(200)는 로프(100)가 권취되는 드럼 유닛(210, 도 7 참조)과, 자전거 휠(12)의 스포크가 설치되는 휠 허브 유닛(220, 도 7 참조)를 포함한다. 참고로, 본 명세서에서 사용된 디스크 허브 조립체(200)는 디스크 브레이크의 디스크(230, 도 7 참조)가 장착되는 구성인 것을 토대로 하나, 디스크(230)가 장착되지 않는 경우 허브 조립체로 지칭되는 것 또한 가능하다.

드럼 유닛(210)은 휠(12)의 회전축인 샤프트(A1)와 연결되며, 권취되어 있던 로프(100)의 권출에 의해 정방향(R1)으로 회전 동작된다.

휠 허브 유닛(220)은 드럼 유닛(210)과 결합되며, 드럼 유닛(210)의 회전 동력에 의해 회전 동작한다. 드럼 유닛(210)의 회전 동력이 휠 허브 유닛(220)에 전달되어 휠(12)이 정방향(R1)으로 회전하게 되어 자전거가 전진하게 된다.

드럼 유닛(210)에는 스파이럴 스프링(215, 도 11 참조)이 내장되고, 드럼 유닛(210)의 정방향(R1) 회전시 스파이럴 스프링(215)이 탄성 변형되어 복원력을 발생시킨다. 이러한 탄성 복원력에 의해 드럼 유닛(210)은 역방향(R2)으로 회전하며, 이에 따라 권출된 로프(100)가 드럼 유닛(210)에 다시 권취할 수 있다.

휠 허브 유닛(220)의 내부에는 동력을 한 방향으로 전달하는 프리 휠이 설치되며, 이에 따라 드럼 유닛(210)의 정방향(R1) 회전시에는 드럼 유닛(210)의 회전 동력이 휠(12)로 전달되나, 드럼 유닛(210)의 역방향(R2) 회전시에는 드럼 유닛(210)의 회전 동력이 휠(12)로 전달되지 않게 된다.

회전암(300)은 자전거의 프레임 상에 장착되는 페달의 회전에 의해 소정의 각도 범위 내에서 페달 축과 이격된 회전축(A2)을 기준으로 정방향(R1)으로의 회전과 역방향(R2)으로의 회전이 반복적으로 이루어지도록 구성된다.

회전암(300)은 헤드 암(310)과, 헤드암(310)으로부터 전방으로 연장되는 구동암(310)과, 로프휠(400)이 설치되는 견인암(330)과, 구동암(320)과 견인암(330)을 연결하는 연결암(340)을 포함한다.

헤드 암(310)은 페달 축과 이격된 회전축(A2)을 기준으로 자전거 프레임에 연결된다. 구동 암(320)은 페달의 회전에 의해 연동되어 회전하는 구동휠(500)의 구동 경로(322)를 제공한다. 견인암(330)은 로프휠(400)이 회전암(300)의 내측에 장착되도록 하고, 구동휠(500이 회전함에 따라 로프(100)에 견인력을 제공한다. 연결암(340)은 구동암(320)과 견인암(330)을 연결하고 견고성과 하중 지지를 보장한다.

회전암(300)은 단일의 판 형태로 제조될 수 있으나, 견고성과 비용 절감을 위해 동일한 형태의 한 쌍의 판을 소정 거리 이격시켜 체결한 형태를 가질 수도 있다. 여기서, 판 사이의 이격 거리는 구동휠(500)이 삽입되어 안정적으로 이동될 수 있을 정도이면 충분하다.

구동휠(500)은 페달에 회전 가능하게 설치되며, 페달의 회전에 의해 페달과 연동되어 회전하여 페달의 회전력을 회전암(300)에 전달하는 기능을 수행한다. 페달이 회전하면 구동휠(500)은 홈 또는 홀 형태의 구동 경로(322)에 삽입되어 구동 경로(322)를 따라 이동하게 되고, 구동휠(500)이 1 회전하게 되면 회전암(300)은 소정의 각도 범위 내에서 정방향(R1) 회전과 역방향(R2) 회전을 반복적으로 수행하게 된다.

한편, 회전암(300)은 역방향(R2) 회전시 구동휠(500)이 구동 경로(322)를 미세하게 이탈하는 것을 방지하기 우한 이탈방지암(350)을 구비할 수 있다. 이탈방지암(350)은 헤드암(310)으로부터 견인암(330)을 향하여 소정의 길이로 연장되는 형태를 가질 수 있다. 이탈방지암(350)은 구동 경로(322)와 마찬가지로 구동휠(500)이 삽입되는 홈 또는 홀 형태를 가질 수 있다.

로프휠(400)은 로프(100)를 지지하도록 견인암(330)에 설치되어, 회전암(300)이 정방향(R1)으로 회전할 때 전진 이동하여 드럼 유닛(210)에 권치되어 있던 로프(100)를 권출시킨다. 회전암(300)이 역방향(R2)으로 회전되는 경우, 로프휠(400)은 후퇴하여 로프(100)가 드럼 유닛(210)에 권취되도록 한다.

로프(100)는 로프휠(400)에 감긴 후, 프레임에 고정 설치되는 균형 휠(600)에 권취될 수 있다.

본 발명과 관련된 로프 방식 동력 발생 장치(10)는 페달의 양측에 각각 위치할 수 있으며, 페달의 회전에 의해 한 쪽에 위치한 동력 발생 장치(10)의 로프휠(400)이 전진하여 휠(12)을 전진시키면, 반대쪽에 위치한 동력 발생 장치(10)의 로프휠(400)은 후진하게 되며, 이와 같은 교대 동작에 의해 자전거는 동력의 끊김 없이 부드럽게 주행할 수 있게 된다.

도 3 내지 6는 도 1의 로프 방식 동력 발생 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 6을 참조하면, 운전자가 페달에 힘을 가해 회전시키면, 구동휠(500)은 페달과 연동되어 회전하고, 이 과정에서 구동휠(500)은 구동암(320)의 구동경로(322)를 따라 이동하게 되어 회전암(300)이 소정 각도 범위 내에서 정방향(R1)으로 회전한다.

도 3 내지 5와 같이, 회전암(300)이 정방향(R1)으로 회전하는 경우, 로프휠(400)은 전진하게 되고, 이 과정에서 드럼 유닛(210)에 권취되어 있던 로프(100)가 권출되어 드럼 유닛(210)이 정방향(R1)으로 회전하게 된다. 드럼 유닛(210)의 회전 동력이 휠 허브 유닛(220)을 전달되어 휠(12)이 회전하게 되며, 그에 따라 자전거가 전진 주행하게 된다.

도 5의 상태에서 페달이 계속 회전하면, 도 6과 같은 상태를 지나 다시 도 3과 같은 상태로 되며, 이 때 회전암(300)은 역방향(R2)으로 회전하게 된다. 회전암(300)이 역방향(R2)으로 회전하는 경우, 로프휠(400)은 후진하게 되며, 드럼 유닛(210)에 내장된 스파이럴 스프링(215)의 복원력에 의해 드럼 유닛(210) 또한 역방향으로 회전하게 되어 로프(100)가 드럼 유닛(210)에 권취된다. 이 때 드럼 유닛(210)의 역방향(R2) 회전 동력은 휠 허브 유닛(210)에 내장된 프리 휠 구조로 인해 휠(12)로 전달되지 않는다.

상기와 같은 일련의 동작의 반복에 의해 자전거가 주행하게 되며, 이하에서는 본 발명과 관련된 로프 방식 동력 발생 장치(10)에 디스크 브레이크를 적용한 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 분해 사시도이다.

본 실시예에 따른 디스크 허브 조립체(200)는 드럼 유닛(210), 휠 허브 유닛(220), 디스크(230) 및 어댑터(240)를 포함한다.

드럼 유닛(210)은, 앞선 설명과 같이 로프(100)가 권취되며, 이를 위해 로프(100)의 권취를 안내하기 위한 가이드 홈이 그 외면에 형성될 수 있다. 드럼 유닛(210)은 샤프트(A1)에 회전 가능하게 설치되며, 로프(100)의 권출에 따라 샤프트(A1)에 대하여 회전 동작된다. 드럼 유닛(210)은 휠 허브 유닛(220)의 양 측에 설치될 수 있으며, 양 측에서 교대로 동작을 수행하게 된다.

휠 허브 유닛(220)은 휠(12)의 스포크와 연결되는 림부(270)가 구비되며, 드럼 유닛(210)의 회전 동력을 전달 받아 회전 동작하게 된다. 휠 허브 유닛(220)이 회전 동작함에 따라 그에 일체로 연결된 휠(12)이 회전하게 된다.

디스크(230)는 휠 허브 유닛(220)에 연결되며, 자전거의 프레임에 설치된 캘리퍼(미도시)의 동작에 의해 회전이 정지되어 휠(120)의 회전이 정지되도록 한다. 캘리퍼는 자전거의 손잡이에 설치된 브레이크 레버와 연결되며, 브레이크 레버의 동작에 의해 캘리퍼가 작동하여 캘리퍼의 양 스토퍼 사이에 위치한 디스크(230)의 회전이 제한되게 된다. 디스크(230)는 휠 허브 유닛(220)에 일체로 고정되며, 디스크(230)의 회전이 정지되면 그와 일체로 연결된 휠(12)의 회전 또한 정지하게 된다.

어댑터(240)는 휠 허브 유닛(220)의 림부(270)에 설치되며, 디스크(230)의 장착 공간을 제공한다. 어댑터(240)를 이용하면 휠 허브 유닛(220)의 구조를 변경하지 않고도 디스크(230)를 용이하게 설치할 수 있는 이점이 있으며, 디스크 브레이크의 제거하는 경우 어댑터(240)만을 제거하기만 되므로, 디스크 브레이크의 착탈이 용이한 이점이 있다. 또한 디스크 허브 조립체(200)의 제작시에도 디스크 브레이크의 적용을 위한 전용 휠 허브 유닛(220)을 따로 제작할 필요가 없는 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 개략 단면도이고, 도 9는 도 7에 도시된 어댑터를 반대 방향에서 바라본 사시도이다.

도 8 및 9를 참조하여 어댑터(240)의 구성을 보다 상세하게 설명하면, 어댑터(240)는 본체부(241), 마운트부(242) 및 플랜지부(243)를 포함한다.

본체부(241)는 원통 형태로 형성될 수 있으며, 휠 허브 유닛(220)의 림부(270) 주위를 둘러싸는 형태로 형성된다.

마운트부(242)는 본체부(241)의 일측에서 내측 방향으로 연장되는 형태를 가지며, 중앙에는 휠 허브 유닛(220)의 구동 슬리브(223)가 관통하는 센터 홀(247)이 형성된다. 마운트부(242)의 일면은 휠 허브 유닛(220)의 림부(270)에 지지되며, 타면은 디스크(230)와 지지된다.

디스크(230)는 림부(270)와 마운트부(280)에 체결되게 되며, 예를 들어, 볼트(B)와 같은 체결부재를 사용하여 체결 가능하다. 마운트부에는 디스크(230)에 형성된 관통홀(235)와 림부(270)에 형성된 스포크 연결홀(275)에 대응되는 나사 체결홀(245)이 형성될 수 있다. 이러한 경우 림부(270)의 스포크 연결홀(275)에 암나사산을 형성하거나, 림부(270)의 내측에 너트를 사용하여 체결 가능하다.

플랜지부(243)는 본체부(241)의 타측에서 외측 방향으로 연장되며, 휠(12)의 프크와 연결된다. 플랜지부(243)는 디스크(230)의 설치시 림부(270)의 기능을 대체하며, 스포크의 연결을 위한 연결홀(246)이 형성될 수 있다.

이와 같은 구성의 어댑터(240)는 본체부(241)의 내주면이 림부(270)의 외주면과 접촉하며, 마운트부(242)의 내면이 림부(270)의 측면과 접촉하는 형태를 가질 수 있으며, 이러한 구성을 통해 디스크(230)를 견고하게 지지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스크 허브 조립체의 단면도이다.

본 실시예의 디스크 허브 조립체(200')는 드럼 유닛(210), 휠 허브 유닛(220), 디스크(230) 및 고정 링(250)을 포함한다.

본 실시예의 드럼 유닛(210), 휠 허브 유닛(220) 및 디스크(230)는 앞선 실시예의 구성과 동일하며, 본 실시예에서는 디스크(230)의 고정을 위해 앞선 실시예의 어댑터(240)의 구성을 사용하지 않고 고정 링(250)을 사용하였다.

고정 링(250)은 휠 허브 유닛(220)에 내장된 동력 전달 부품들(222,223)의 배열 위치를 고정시키며, 디스크(230)를 가압하여 고정시키도록 휠 허브 유닛(220)에 체결된다.

도 11을 참조하면, 휠 허브 유닛(220)은 허브 바디(221), 구동 슬리브(222), 중간 슬리브(223) 및 지지 링(224)을 포함한다.

허브 바디(221)는 휠 허브 유닛(220)의 외관을 구성하며, 휠(12)의 스포크와 연결되는 림부(270)를 구비한다.

구동 슬리브(222)는 허브 바디(221)에 내장되도록 샤프트(A1)에 회전 가능하게 연결되며, 드럼 유닛(210)의 측면에 고정된다. 구동 슬리브(222)의 고정을 위해 드럼 유닛(210)의 측면에는 복수의 고정홀(217)이 형성되고, 구동 슬리브(222)에는 고정홀(217)에 삽입되는 고정핀(227)이 복수로 형성된다. 드럼 유닛(210)의 회전에 따라 구동 슬리브(222)도 그와 함께 회전하게 된다.

중간 슬리브(223)는 허브 바디(221)와 구동 슬리브(222)의 사이 공간에 설치되며, 구동 슬리브(222)와 프리 휠(260)을 통해 연결된다. 프리 휠(260)은 한 쪽 방향으로만 동력을 전달하기 위한 구성으로서, 앞선 설명과 같이 드럼 유닛(210)이 정방향(R1)으로 회전시에는 구동 슬리브(222)로부터 중간 슬리브(223)로 동력을 전달하나, 드럼 유닛(210)이 역방향(R2)으로 회전시에는 구동 슬리브(222)로부터 중간 슬리브(223)로 동력을 전달하지 않는다.

지지 링(224)은 허브 바디(221)에 체결되며, 중간 슬리브(223)를 지지하도록 구성된다. 허브 바디(221)는 자전거의 전진 주행시 중간 슬리브(223)와 일체로 회전하나, 자전거를 후진 주행시킬 경우 중간 슬리브(223)에 대해 역방향(R2)으로 상대 회전하는 구조를 갖는다. 지지 링(224)는 허브 바디(221)에 고정되게 체결되며, 허브 바디(221)의 내주면과 지지 링(224)의 외주면에는 서로 체결되는 나사산이 형성될 수 있다. 지지 링(224)은 중간 슬리브(223)에 마찰 접촉하며, 지지 링(224)과 중간 슬리브(223)의 서로 접촉하는 부위는 원추 형상을 갖도록 구성 가능하다.

고정 링(250)은 지지 링(224)의 외주에 나사 체결되도록 구성되며, 지지 링(224)의 위치를 고정함으로써 내부에 배치된 부품들, 즉, 구동 슬리브(222) 및 중간 슬리브(223) 등의 조립시 그 위치가 결정된 후 제 위치에 고정되도록 한다.

디스크(230)는 허브 바디(221)와 고정 링(250)의 사이에 개재되며, 고정 링(250)이 체결됨에 따라 고정 링(250)에 의해 가압되어 허브 바디(221)에 고정되게 된다. 디스크(230)에는 지지 링(224)의 외주를 한정하는 센터 홀(237)이 형성되며, 허브 바디(230)의 지지 링(224)는 디스크(230)의 센터 홀(237)에 관통하여 삽입된다.

본 실시예에 따르면, 고정 링(250)은 휠 허브 유닛(220)에 내장된 동력 전달 부품들의 배열 위치를 고정하는 기능과 디스크(230)를 고정하는 기능을 함께 수행하며, 이를 통해 단순한 부품 구성을 통해 디스크 장착 구조를 구현할 수 있다. 또한 앞선 실시예와 같이 디스크(230)의 착탈이 용이하며, 디스크 브레이크의 적용을 위한 적용 휠 허브 유닛(220)을 따로 제작할 필요가 없는 이점이 있다.

도 12는 도 10의 디스크 허브 조립체에 회전 방지부가 추가로 구비된 구성을 나타낸 도면이다.

본 실시예의 따른 디스크 허브 조립체는 도 10에 도시된 구성에 디스크(230)의 회전 방지를 위한 회전 방지부가 추가로 구비된 구성을 갖는다.

이와 같은 회전 방지부는 디스크(230)의 센터 홀(237)의 외곽을 따라 형성되는 복수의 회전 방지 홀(281)과, 허브 바디(221)의 측면으로부터 돌출되게 형성되는 회전 방지 돌기(282)를 포함하는 구성을 가질 수 있다. 허브 바디(221)의 회전 방지 돌기(282)는 디스크(230)의 회전 방지 홀(281)에 삽입되어 디스크(230)의 상대 회전을 제한하게 된다.

이와 같은 회전 방지부의 구성을 통해, 디스크(230)가 허브 바디(221)에 보다 견고히 고정될 수 있게 하는 이점이 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따는 디스크 허브 조립체의 분해 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 디스크 허브 조립체의 개략 단면도이다.

도 13 및 14에서는 앞선 실시예들의 디스크(230) 및 이를 고정하기 위한 구조의 도시를 생략하였으나, 이들 중 하나를 선택하여 디스크(230)를 휠 허브 유닛(220)에 설치할 수 있으며, 설명이 생략된 도면 부호의 구성은 앞선 실시예의 구성과 동일하다.

본 실시예의 디스크 허브 조립체는 드럼 유닛(210)의 구성에 있어서 앞선 실시예와 상이하며, 본 실시예의 드럼 유닛(210)은 로프(100)가 드럼 유닛(210)의 반경 방향을 따라 복수의 층으로 적층되는 방식으로 권취되도록 하는 권취홈(211)이 구비된다. 본 실시예에서는 각 드럼 유닛(210)당 2개의 권취홈(211)이 구비되는 구성이 예시되어 있다.

권취홈(211)의 내측 공간, 즉, 드럼 유닛(210)의 내부 측벽에는 로프(100)가 권취되는 것을 가이드하기 위한 가이드 패턴(215)이 요철 형태로 형성될 수 있다. 가이드 패턴(215)은 로프(100)의 외부 형상에 대응되는 형태를 가지며, 로프(100)의 양측 부위를 안내할 수 있도록 드럼 유닛(210)의 마주하는 측벽에 서로 대응되는 형태로 형성 가능하다.

앞선 실시예의 디스크 허브 조립체의 경우 드럼 유닛(210)의 축 방향을 따라 로프(100)를 권취되는 방식인데 반하여, 본 실시예의 경우 드럼 유닛(210)의 반경 방향을 따라 로프(100)를 권취할 수 있도록 함으로써, 그만큼 드럼 유닛(210)의 폭을 줄일 수 있으며, 이를 통해 디스크 허브 조립체 전체의 폭을 줄일 수 있다 할 것 이다. 따라서, 로프 방식의 동력 발생 장치에 디스크 브레이크를 적용하더라도 동력 발생 장치의 폭(두께)을 슬림하게 구현할 수 있는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 로프 200: 디스크 허브 조립체
210: 드럼 유닛 211: 권취홈
215: 가이드 패턴 220: 휠 허브 유닛
230: 디스크 240: 어댑터
250: 고정 링 260: 프리휠
300: 회전암 400: 로프휠
500: 구동휠 600: 균형휠

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 로프가 권취되며, 로프의 권출에 따라 샤프트에 대하여 회전 동작되는 드럼 유닛;
   휠의 스포크와 연결되며, 상기 드럼 유닛의 회전 동력에 의해 회전 동작하는 휠 허브 유닛;
   상기 휠 허브 유닛에 연결되며, 자전거의 프레임에 설치된 캘리퍼의 동작에 의해 회전이 정지되어 상기 휠의 회전이 정지되도록 하는 디스크; 및
   상기 휠 허브 유닛에 내장된 동력 전달 부품들의 배열 위치를 고정시키며, 상기 디스크를 가압하여 고정시키도록 상기 휠 허브 유닛에 체결되는 고정 링;을 포함하며,
   상기 휠 허브 유닛은,
   상기 휠의 스포크와 연결되는 림부를 구비하는 허브 바디;
   상기 허브 바디에 내장되도록 상기 샤프트에 회전 가능하게 연결되며, 상기 드럼 유닛의 측면에 고정되는 구동 슬리브;
   상기 허브 바디와 구동 슬리브의 사이 공간에 설치되며, 상기 구동 슬리브와 프리 휠을 통해 연결되는 중간 슬리브; 및
   상기 허브 바디에 체결되며, 상기 중간 슬리브를 지지하는 지지 링을 포함하고,
   상기 고정 링은 상기 지지 링의 외주에 나사 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 디스크 허브 조립체.
   
6. 삭제
7. 제5항에 있어서,
   상기 디스크에는 상기 지지 링의 외주를 한정하는 센터 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 디스크 허브 조립체.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 센터 홀의 외곽을 따라 형성되는 복수의 회전 방지 홀; 및
   상기 허브 바디의 측면으로부터 돌출되게 형성되며, 상기 회전 방지 홀에 삽입되는 복수의 회전 방지 돌기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 디스크 허브 조립체.
   
9. 제5항에 있어서,
   상기 드럼 유닛은 상기 휠 허브 유닛의 양단에 각각 설치되며, 서로 교대로 동작되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거용 디스크 허브 조립체.
   

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