KR19990033737A - 자전거용 자동변속장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자전거용 자동변속기에 관한 것으로, 안내공(1a)이 형성된 지지축(1)에 끼워져 내부가 양분되도록 오일통로(201a)가 있는 분할벽(201)을 형성하고 분할벽(201)으로 나뉘어진 양측을 잇는 연결관(202)이 하부에 형성된 오일탱크(2)의 일측 내부에는 피스톤(3)을 장치하여 피스톤(3)의 말단부를 가동판(4)에 고정하되 변속와이어(5)가 연결된 가동판(4)의 하단에 형성된 기어고정장치(401)를 오일탱크(2)의 하부 일측에 형성된 고정홈(203)에 설치하고 피스톤(3)의 반대쪽에는 외부로 노출된 말단부에 가동기어(601)가 형성된 스크류(6)를 장치하여 가동기어(601)를 지지축(1)의 고정판(102)에 장치된 유성기어(103)와 치합시키고 유성기어(103)는 회전축(7)의 내부에 형성된 내접기어(701)와 맞물리게 하거나 스크류(6)의 가동기어(601)를 회전축(7) 내부에 형성된 내접기어(701)와 직접 맞물리게하여 회전축(7)의 일측 끝단에 다단의 체인서프라킷(8)을 결합하되 고단의 기어가 내측으로 오도록 결합하여 바퀴의 회전력에 의해 기어가 변속되게 하므로서 기어의 잦은 변속으로 인한 불편을 해소하고 자전거를 보다 편리하게 사용할 수 있게하여 자전거의 수요를 증가시켜 국민의 건강에 기여할 뿐만 아니라 환경의 보호에도 기여할 수 있는 이점이 있다.

Description

자전거용 자동변속장치
본 발명은 자전거용 자동변속기에 관한 것으로 보다 구체적으로는 자전거의 기어를 변속하기 위한 임의의 조작이 없이 자전거의 주행중 자전거의 바퀴에서 발생하는 회전력을 이용하여 유압장치를 이용하여 직선운동으로 바꾸어서 자전거의 기어가 자동으로 변속되게 한 것이다.
오늘날 대부분의 자전거에는 변속장치가 설치되어 있어 고속으로 주행하거나 가파른 언덕을 올라갈 때 변속장치를 적절히 이용하므로서 보다 편리하게 자전거를 탈 수 있게 되어있으나 기존의 변속장치는 핸들 일측이나 자전거프레임 일측에 변속레버를 설치하여 이 레버를 사용자가 적절한 위치에 옮기므로서 자전거의 기어가 바뀌게 되어 있어 자주 기어를 변속하기가 번거로울 뿐만 아니라 적절하지 못한 위치에 사용자가 레버를 정지시킬 경우 체인이 체인서프라킷과 비정상적으로 접속이 되므로서 주행시 소음이 발생할 뿐만 아니라 기어의 부품들이 비정상적으로 마모가 되며 자전거를 처음 타거나 서툴게 타는 사람들인 경우 기어변속을 하다가 주위가 산만해져서 주위의 사물들과 부딪히는 사고가 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 개발된 것으로 자전거 뒷바퀴의 회전축 내부에 형성된 내접기어를 이용하여 오일탱크내에 장치된 스크류를 회전시켜 오일탱크내의 오일에 압력을 가하여 움직이는 피스톤에 의해 기어변속이 이루어지게 한 것으로서 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 자전거의 후방에서 바라본 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 작동상태를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 오일탱크를 나타낸 확대단면도
도 4는 도 1의 가-가'선 단면도
도 5는 도 1의 나-나'선 단면도
도 6은 유성기어가 없는 경우를 나타낸 가-가' 선 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 지지축1a : 안내공
101 : 장공102 : 고정판
103 : 유성기어2 : 오일탱크
201 : 분할벽201a : 오일통로
202 : 연결관203 : 고정홈
3 : 피스톤4 : 가동판
401 : 기어고정장치5 : 변속와이어
6 : 스크류601 : 가동기어
7 : 회전축701 : 내접기어
8 : 체인서프라킷8a : 체인
9 : 체인이동구901 : 가이드
10 : 자전거프레임
안내공(1a)이 형성된 지지축(1)에 끼워져 내부가 양분되도록 오일통로(201a)가 있는 분할벽(201)을 형성하고 분할벽(201)으로 나뉘어진 양측을 잇는 연결관(202)이 하부에 형성된 오일탱크(2)의 일측 내부에는 피스톤(3)을 장치하여 피스톤(3)의 말단부를 가동판(4)에 고정하되 변속와이어(5)가 연결된 가동판(4)의 하단에 형성된 기어고정장치(401)를 오일탱크(2)의 하부 일측에 형성된 고정홈(203)에 설치하고 피스톤(3)의 반대쪽에는 외부로 노출된 말단부에 가동기어(601)가 형성된 스크류(6)를 장치하여 가동기어(601)를 지지축(1)의 고정판(102)에 장치된 유성기어(103)와 치합시키고 유성기어(103)는 회전축(7)의 내부에 형성된 내접기어(701)와 맞물리게 하거나 스크류(6)의 가동기어(601)를 회전축(7) 내부에 형성된 내접기어(701)와 직접 맞물리게하여 회전축(7)의 일측 끝단에 다단의 체인서프라킷(8)을 결합하되 고단의 기어가 내측으로 오도록 결합하여서 된 구조이다.
이와 같이 된 본 발명은 자전거가 정지해 있을때는 체인이동구(9)의 코일스프링의 복원력에 의해 가이드(901)는 가장 바깥쪽에 있는 1단기어의 위치에 와 있다가 자전거가 주행을 시작하면 바퀴와 같이 회전하는 회전축(7)이 회전하면서 회전축(7) 내부에 형성된 내접기어(701)와 맞물린 유성기어(103)가 회전을 하게되고 유성기어(103)와 치합된 스크류(6)의 가동기어(601)도 회전을 하게 된다.
이렇게 스크류(6)의 말단부에 형성된 스크류(6)가 회전을 하게되면 오일탱크(2) 내부에 장치된 스크류(6)가 회전을 하게되는데 이때 오일탱크(2)내에 채워져 있는 오일은 스크류(6)의 회전날개의 방향에 따라 스크류(6)와 같은 방향으로 회전하면서 앞으로 진행하려는 힘이 발생하여 스크류(6)의 반대쪽에 있는 피스톤(3) 방향으로 압력이 가해지면서 피스톤(3)을 밀어내게 된다.
즉, 회전축(7)의 회전력이 유성기어(103)를 통해 스크류(6)로 전달이 되면 오일탱크(2)내의 스크류(6)가 회전을 하게되고 이 스크류(6)의 회전에 의해 오일에도 회전력이 발생하게 되는데 이 회전력은 스크류(6)의 다소 비틀어진 날개의 형상으로 인해 피스톤(3) 쪽으로 진행하려는 힘이 발생하고 이로 인해 피스톤(3)에는 유압이 가해져서 뒤로 밀리게되며 피스톤(3)의 후방에서 스크류(6) 후방으로 형성된 연결관(202)을 통해 피스톤(3) 후방의 오일이 스크류(6)쪽으로 이동하면서 피스톤(3) 후방에 압력이 낮아져서 피스톤(3)이 쉽게 밀려나게 되는 것이다.
이렇게 피스톤(3)이 뒤로 밀리면 피스톤(3)의 말단부에 끼워져 지지축(1)의 장공(101)에 설치된 가동판(4)이 피스톤(3)에 의해 뒤로 더 밀리면서 같이 연결된 변속와이어(5)를 당기게 되고 이로 인해 체인이동구(9)의 가이드(901)는 바깥쪽의 저단에서 안쪽의 고단으로 이동을 하게 되는데 회전축(7)의 회전속도가 증가할수록 피스톤(3)은 많이 밀려서 변속와이어(5)를 많이 당기게 되고 회전축(7)의 회전속도가 줄게되면 점차 오일탱크(2)내에서 발생하는 오일의 유압도 낮아져서 체인이동구(9)의 코일스프링의 복원력을 이기지 못하면 체인(8a)은 가이드(901)에 의해서 다시 고단에서 저단으로 이동하게 되는 것이다.
또한 가동판(4)의 저면에는 탄편(401a)이 내장된 기어고정장치(401)가 형성되어 오일탱크(2)의 하부 일측에 일정 간격으로 형성된 고정홈(203)에 끼워지므로서 가동판(4)의 이동으로 기어의 변속이 이루어진 후 자전거 바퀴의 회전력이 어느 정도 일정하게 유지되면 기어변속장치(401)가 고정홈(203)에 끼워져 가동판(4)의 요동을 방지하므로 체인서프라킷(8)과 체인(8a)의 물림이 보다 정밀하게 이루어지므로서 부품들간의 비정상적인 마모를 방지할 수 있게 되고 주행중 체인(8a)과 체인서프라킷(8)의 접속부에서 발생하는 소음도 크게 저하시킬 수 있게되며 첨부도면 도 6과 같이 유성기어(103)가 없이 회전축(7)의 내접기어(701)와 날개 형상이 반대로된 스크류(6)의 가동기어(601)가 바로 맞물려도 자전거 바퀴의 회전력을 이용하여 가동판(4)을 움직여 기어를 변속할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 수동으로 자전거의 기어를 변속하는 종래의 방식을 혁신적으로 개선하여 바퀴의 회전력에 의해 작동되는 유압장치를 이용하여 자동으로 자전거의 기어가 변속되게 하므로서 기어의 잦은 변속으로 인한 불편을 해소하고 자전거를 보다 편리하게 사용할 수 있게 하므로서 자전거의 수요를 증가시켜 국민의 건강에 기여할 뿐만 아니라 환경의 보호에도 기여할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 안내공(1a)이 형성된 지지축(1)에 끼워져 내부가 양분되도록 오일통로(201a)가 있는 분할벽(201)을 형성하고 분할벽(201)으로 나뉘어진 양측을 잇는 연결관(202)이 하부에 형성된 오일탱크(2)의 일측 내부에는 피스톤(3)을 장치하여 피스톤(3)의 말단부를 가동판(4)에 고정하되 변속와이어(5)가 연결된 가동판(4)의 하단에 형성된 기어고정장치(401)를 오일탱크(2)의 하부 일측에 형성된 고정홈(203)에 설치하고 피스톤(3)의 반대쪽에는 외부로 노출된 말단부에 가동기어(601)가 형성된 스크류(6)를 장치하여 가동기어(601)를 지지축(1)의 고정판(102)에 장치된 유성기어(103)와 치합시키고 유성기어(103)는 회전축(7)의 내부에 형성된 내접기어(701)와 맞물리게 하거나 스크류(6)의 가동기어(601)를 회전축(7) 내부에 형성된 내접기어(701)와 직접 맞물리게하여 회전축(7)의 일측 끝단에 다단의 체인서프라킷(8)을 결합하되 고단의 기어가 내측으로 오도록 결합하여서 된 자전거용 자동 변속장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 스크류(6)의 가동기어(601)를 회전축(7) 내부에 형성된 내접기어(701)와 직접 맞물리게하여서 된 자전거용 자동 변속장치.
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