KR200202397Y1 - 무체인 자전거의 변속장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 무체인기어 방식의 자전거에 간단한 조작에 의하여 다단으로 변속기능을 갖도록 한 무체인 자전거의 변속장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 구현하기 위한 본 고안은 케이싱(110)의 외면에 브라켓(15)으로 지지한 케이블(12)에 링크(16)를 연결하여 가변기어(130)를 걸고있는 변속간(14)과 볼(18)결합으로 연결한 연동간(17)과 연결하되 연결점에 핀(19)으로 케이싱(110)에 지지함과,

핸들에 구비된 케이블(12)을 작동시키는 변속레바(11)(11')에 의하여 가변기어(130)가 구동축(5)에 형성한 스플라인부(51)를 따라 전후진되도록 하고, 가변기어(130)가 원판형 휘일(120)에 형성한 내,외측치형(121)(122)에 선택적으로 치합되도록 한 변속장치(10)(10')를 구비함을 특징으로 한다.

본 고안은 무체인방식으로 동력을 전달하여 자전거를 구동시키면서 간단한 변속레바의 조작으로 다단으로 변속되어 누구나 손쉽게 무체인방식 자전거 장점을 가지며 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

무체인 자전거의 변속장치{Transmission for a chainless bicycle}

본 고안은 무체인 자전거에서의 변속장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 체인에 의한 동력전달수단으로 구동되고 있는 바, 체인은 소음이 심하고 체인이 끊어지거나 벗겨져 수리하는데 상당히 번거로운 등의 많운 문제점을 갖고 있어 체인을 사용하지 않는 무체인 동력방식의 다양한 구동장치를 적용하는 자전거가 제안되고 있다.

무체인 구동방식의 하나로 프레임의 전후방에 일직선상으로 전,후륜이 구비되는 자전거에서 패달을 갖는 크랭크축의 회전운동을 베벨기어의 동력전달로 회동하는 구동축을 후륜에 구비되는 베벨기어에 전달되어 다시 회전운동으로 전달되어 후륜이 회전되도록 한 것으로, 패달에 의한 회전운동을 체인에 의한 연동방식이 아니고 베벨기어의 동력전달로 연동되도록 한 것이다.

그러나 체인방식의 자전거는 다단 체인기어에 의한 변속장치를 수행할 수 있도록 하고 있으나 무체인 구동방식의 자전거에서는 다단 체인기어의 변속장치를 적용할 수 없기 때문에 별도의 변속장치가 없이 사용되어 변속에 의한 편리성 등을 갖지 못하는 등의 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 무체인기어 방식의 자전거에 간단한 조작에 의하여 다단으로 변속기능을 갖도록 한 무체인 자전거의 변속장치를 제공함에 있다.

본 고안은 상기한 목적을 구현하기 위하여 다음과 같은 특징을 갖는다.

케이싱의 외면에 브라켓으로 지지한 케이블에 링크를 연결하여 가변기어를 걸고있는 변속간과 볼결합으로 연결한 연동간과 연결하되 연결점에 핀으로 케이싱에 지지함과,

상기 변속간의 내측으로 걸림홈을 형성한 스톱핀을 설치하여 변속간에 형성된 탄지된 볼이 걸리도록 함과,

핸들에 구비된 케이블을 작동시키는 변속레바에 의하여 가변기어가 구동축에 형성한 스플라인부를 따라 전후진되도록 하고, 가변기어가 휘일에 형성한 내,외측치형에 선택적으로 치합되도록 구성되어지는 변속장치를 구비한다.

상기 휘일을 크랭크축과 후륜축 각각 설치하여 변속되도록 한다.

또 다른 특징은 휘일을 크랭크축이나 후륜축에 선택적으로 설치하여 변속되도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 설치상태를 보인 전체구성도

도 2는 변속장치부의 일부단단면도

도 3은 도 1의 a-a선 단면도

도 4는 변속레바의 단면도

도 5는 크랭크축부의 구성을 보인 단면도

도 6은 후륜축의 구성을 보인 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

3:크랭크축 5:구동축

6:후륜축 10,10':변속장치

11,11':변속레바 12:케이블

14:변속간 16:링크

17:연동간 19:핀

20:스톱핀 22:볼

23:스프링 51:스플라인부

110:케이싱 120:휘일

121,122:치형 130: 가변기어

131:단턱홈

이하 첨부한 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 설치구성을 보인 측면도로, 후레임(1)으로 연결되는 하우징(2)에 축설한 크랭크축(3)을 패달(4)의 구동으로 회전시키어 베벨기어의 동력전달로 회동하는 구동축(5)을 후륜축(6)에 구비되는 베벨기어에 전달되어 다시 회전운동으로 전달되어 후륜(7)이 회전되도록 하는 무체인 동력전달장치의 자전거에서,

크랭크축(3)과 후륜축(6)부분에 각각 제1,2변속장치(10)(10')를 구비하고 이를 핸들에 설치되는 변속레바(11)(11')에 케이블(12)로 각각 연결하여 변속레바(11)(11')에 의해 제1,2변속장치(10)(10')를 작동시키어 다단으로 변속되도록 구성한다.

도 2는 변속장치(10)(10')를 보인 일부 단면도로,

케이싱(110)으로 씌워지는 휘일(120)은 한 측면에 소정간격을 두고 대칭되게 내,외측치형(121)(122)을 각각 형성함과, 케이싱(110)에 축설되는 구동축(5)에 형성한 스플라인부(51)에 단턱홈(131)을 중심으로 양측에 대칭으로 베벨치형을 형성한 가변기어(130)를 끼우고 단턱홈(131)에 가변기어(130)를 좌우로 이동시키는 변속간(14)을 설치한다.

상기 케이싱(110)의 외면에 소정간격을 두고 브라켓(15)으로 지지한 케이블(12)의 중간부에 링크(16)를 연결하여 변속간(14)과 볼(18)결합으로 연결한 연동간(17)과 연결하되 연결점에 핀(19)으로 케이싱(110)에 지지한다.

도 3은 도 2의 a-a선 단면도로, 상기 변속간(14)의 내측으로 걸림홈(21)을 형성한 스톱핀(20)을 설치하여 변속간(14)에 형성된 탄지된 볼(22)이 걸리도록 하여 한쪽의 베벨치형이 맞물린 상태에서 임의로 가변기어(130)가 이탈 이동되는 것을 막을 수 있도록 한 것이다.

미설명 부호 23은 스프링이다.

도 4는 변속레바를 보인 단면도로, 좌우로 회동되는 보빈(24)에 케이블(12)이 서로 반대 방향으로 감기어 외부로 인출시키어 보빈을 한쪽으로 돌리면 한측의 케이블은 감기고 다른측은 풀리도록 하여 변속간(14)을 좌우로 이동시키도록 한 것이다.

도 5는 크랭크축(3)에 휘일(120)을 설치한 제1변속장치(10)를, 도 6은 후륜축(6)에 휘일(120)을 설치한 제2변속장치(10')를 보인 것으로,

제1,2변속장치(10)(10')는 상기 변속장치에서 구체적으로 기술한 바, 다만 설치시 크랭크축(3)에 휘일(120)이 설치되는 제1변속장치(10)는 내측으로 향하도록 설치되고 후륜축(6)에 휘일(120)이 설치되는 제2변속장치(10')는 외측으로 향하도록 설치한다. 이는 크랭크축과 후륜축의 전진 회전방향이 동일하도록 하기 위한 것이며, 또한 제2변속장치가 제1변속장치보다 휘일(120)의 직경 축소 적정 회전비율로 설정된다.

그리고 후륜축(6)에 휘일(120)을 설치시 기존과 같이 역회전시 헛회전이 되도록 후리장치(30)가 구비된다.

이와 같이 구성한 본 고안은 핸들에 설치되는 하나의 변속레바(11)는 크랭크축(3)에 설치되는 제1변속장치(10)를 작동시키고 다른 변속장치(11')는 제2변속장치(10')를 각각 변속시킨다.

제1변속장치(10)의 작동상태를 설명하면,

변속레바(11)를 한쪽 방향으로 돌리면 케이블(12)이 변속레바(11)의 보빈(24)에 감기면서 반대측 케이블(12)은 풀리어 케이블(12)에 연결한 링크(16)가 당기는 케이블(12)에 방향으로 당겨지고 동시에 링크(16)와 연결된 연동간(17)이 핀(19)을 중심으로 하여 내측으로 이동됨에 따라 연동간(17)에 볼(18)로 연결한 변속간(14)이 구동축(5)에 스플라인부(51)로 끼워진 가변기어(130)가 이동하여 휘일(120)의 내측치형(121)과 치합되어 크랭크축(3)에 설치된 휘일(120)의 물림 직경이 작아져 구동축(5)의 회전속도는 적어지고 구동력은 커지게 된다.

상기 변속레바(11)를 반대방향으로 돌리면 상기 작용으로 가변기어(130)가 원판형 휘일(120)의 외측치형(122)에 치합됨에 따라 크랭크축(3)에 설치된 휘일(120)의 물림 직경이 커져 구동축(5)의 회전속도는 커지고 구동력은 감소하게 된다.

즉, 패달(4)의 움직임으로 크랭크축(6)의 회전비는 휘일(120)의 내,외측치형(121)(122)의 선택적인 치합에 따라 구동축(5)에 전달되는 회전비는 다르게 된다.

그리고 가변기어(130)가 어느 한쪽으로 이동하여 치합되면 변속간(14)에 탄설된 볼(22)이 변속간(14) 내측으로 위치한 스톱핀(20)의 걸림홈(21)에 걸리어 임의로 가변기어(130)가 이동하지 않게 되고 변속레바(11)에 의해서만 강제로 이동되어진다.

한편, 제2변속장치(10')는 다른 변속레바(11')의 작동으로 제1변속장치(10)의 구동에 의하여 전달되는 회전에 의한 연동으로 제1변속장치(10)와 같은 구조에 의하여 후륜축(6)에 축설된 휘일(120)에 가변기어(13)의 선택적인 치합으로 변속되어 후륜(7)의 회전비가 다르게 회전하게 되는 것이다.

따라서 본 고안은 변속이 제1,2변속장치(10)(10')에 각각 2단으로 되어 있어 전체적으로 4단의 변속을 수행할 수 있는 것이다.

또한 다른 실시예로 상기한 변속장치에서 휘일을 크랭크축(3)이나 후륜축(6)에 선택적으로 설치하여 변속할 수 있고 이는 2단의 변속에 한정되어진다.

이상과 같이 본 고안은 무체인방식으로 동력을 전달하여 자전거를 구동시키면서 간단한 변속레바의 조작으로 다단으로 변속되어 누구나 손쉽게 무체인방식 자전거 장점을 가지며 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 후레임(1)으로 연결되는 하우징(2)에 축설한 크랭크축(3)을 패달(4)의 구동으로 회전시키어 베벨기어의 동력전달로 회동하는 구동축(5)을 후륜축(6)에 구비되는 베벨기어에 전달되어 다시 회전운동으로 전달되어 후륜(7)이 회전되도록 하는 무체인 동력전달장치의 자전거에 있어서,

   케이싱(110)의 외면에 브라켓(15)으로 지지한 케이블(12)에 링크(16)를 연결하여 가변기어(130)를 걸고있는 변속간(14)과 볼(18)결합으로 연결한 연동간(17)과 연결하되 연결점에 핀(19)으로 케이싱(110)에 지지함과,

   핸들에 구비된 케이블(12)을 작동시키는 변속레바(11)(11')에 의하여 가변기어(130)가 구동축(5)에 형성한 스플라인부(51)를 따라 전후진되도록 하고, 대칭되게 베벨치형을 형성한 가변기어(130)가 휘일(120)에 형성한 내,외측치형(121)(122)에 선택적으로 치합되도록 구성하여 다단으로 변속되는 변속장치를 구비함을 특징으로 하는 무체인식 자전거의 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 크랭크축(3)과 후륜축(6)에 각각 변속장치의 휘일(120)을 설치하여 각각 변속되도록 함을 특징으로 하는 무체인 자전거의 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 변속장치의 휘일(120)을 크랭크축(3)및 후륜축(6)에 선택적으로 구비함을 특징으로 하는 무체인 자전거의 변속장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 변속간(14)의 내측으로 걸림홈(21)을 형성한 스톱핀(20)을 설치하여 변속간(14)에 형성된 탄지된 볼(22)이 걸리도록 함을 특징으로 하는 무체인 자전거의 변속장치.