KR20030075249A - 자전거의 기어변속장치 - Google Patents

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KR20030075249A
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Abstract

본 발명은 자전거의 기어변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조의 단순화로 제작이 용이하면서 비틀림과 같은 힘의 작용에 의해 내부 부품이 변형되지 않도록 구성함으로써 기어변속 작동의 정확성 및 지속성을 확보할 수 있도록 한 자전거의 기어변속장치에 관한 것으로서, 이는 기어박스(100) 내부의 페달축(200) 상에 다수의 원동기어(200A)가 잇수크기별로 순차 형성되고, 상기 페달축(200)과 평행하게 간격을 두고 형성되는 전동축(300) 상에 다수의 종동기어(300A)가 페달축(200)의 원동기어(200A)와 역순으로 순차 형성되며, 상기 원동기어(200A)의 회전력은 동력단속부(1)에 의해 전동축(300)에 전달되거나 차단되도록 구성한 것에 있어서, 상기 동력단속부(1)는 상기 종동기어(300A)가 일측면 중앙에 작동홈(2)을 가지면서 전동축(300) 상에서 베어링(3)에 의해 회전가능하게 지지된 상태로 원동기어(200A)와 치합되고, 상기 작동홈(2)의 내측면은 안쪽 치형부(4)와 바깥쪽 슬라이드부(5)로 구획 형성되어 전동축(300)과 연동되면서 상기 전동축(300) 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비된 전동치차(7)가 상기 작동홈(2)의 치형부(4)에 치합되거나 이탈되어 슬라이드부(5)에 위치되는 것에 의해 동력전달 및 차단이 이루어질 수 있도록 구성함으로써 기존에 전동치차가 가이드축을 따라 이동하면서 원동기어와 종동기어의 동력전달이 이루어지도록 함에 따른 비틀림 및 이로인한 가이드축의 변형을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 기어변속 작동의 정확성 및 그 기능의 지속성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한 상기한 바와같은 중간 매개체의 구성이 제거됨으로써 구조의 단순화를 기할 수 있고, 이로인해 제작원가의 절감효과를 가져오는 이점도 갖게 된다.

Description

자전거의 기어변속장치{Gear transmission device of bicycle}
본 발명은 자전거의 기어변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조의 단순화로 제작이 용이하면서 비틀림과 같은 힘의 작용에 의해 내부 부품이 변형되지 않도록 구성함으로써 기어변속 작동의 정확성 및 지속성을 확보할 수 있도록 한 자전거의 기어변속장치에 관한 것이다.
일반적으로 자전거에는 언덕이나 경사진 땅의 주행시 보다 적은 힘으로 페달조작에 의한 주행이 이루어질 수 있도록 기어변속장치가 장착되어 있는 것으로, 이는 통상적으로 페달과 뒷바퀴 측에 각각 잇수크기가 서로 다른 다수의 기어, 즉 스프로킷이 중첩되는 식으로 구비되어 체인에 의해서 상호 연동될 수 있도록 구성되어 있다.
그러나 이러한 종래의 자전거의 기어변속장치는 외부로 노출되어 있어 신체 접촉에 의한 위험소지가 다분할 뿐만 아니라 외관불량을 초래하는 문제점이 있었다. 또한 페달축에 다수 형성된 기어의 합과, 뒷바퀴측에 다수 형성된 기어의 합이 같지 않게 구성되어 있어 기어변속시 중첩변속으로 인한 기어변속단의 결손이 발생됨으로써 기어변속의 일관성이 결여될 뿐만 아니라 실질적으로 이루어지는 기어변속의 단계가 업체에서 홍보된 해당 자전거의 기어변속의 단계에 못미치게 되어 기어변속의 불확실성을 초래하는 문제점이 있었다.
이를 좀더 상세히 설명하면, 일 례로 페달축에 서로 다른 잇수 크기를 갖는 3개의 기어, 즉 스포킷이 장착되고, 뒷바퀴축에 역시 서로 다른 잇수크기를 갖는 8개의 기어가 장착되었다고 가정하면, 이는 3×8=24 식으로 24단의 기어변속이 이루어질 수 있는 것으로 업체에서 홍보가 이루어진다. 그러나 이는 중첩변속, 즉 3에서 8과, 8에서 3, 또는 2에서 5와, 5와 2 식으로 중첩변속이 발생됨으로써 실질적인 기어 변속의 단계는 업체에서 홍보한 기어변속단에 휠씬 못미쳐 결손이 발생하게 되는 것이다.
이에 본원인은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 특허출원 제2001-17229호 "자전거의 기어변속장치"를 제안한 바 있는 것으로서,
도 5는 종래 자전거의 기어변속장치가 적용된 통상의 자전거를 보인 것으로서, 이 자전거는 통상에서와 같이 프레임(110)의 전.후방측에 앞바퀴(120) 및 뒷바퀴(130)가 형성되고, 상기 앞바퀴(120)와 뒷바퀴(130) 사이에는 페달(140)이 형성되는 것이며, 상기 페달(140)의 회전축 상에 종래 자전거의 기어변속장치의 기어박스(100)가 설치된다.
또한 상기 자전거의 기어변속장치는 도 6에 도시된 바와같이 기어박스(100) 내부의 페달축(200) 상에 다수의 원동기어(200A)가 잇수크기별로 순차 형성되고, 상기 페달축(200)과 평행하게 간격을 두고 형성되는 전동축(300)의 단부측에 스프로킷(미도시됨)이 형성되고 상기 전동축(300) 상에 다수의 종동기어(300A)가 페달축(200)의 원동기어(200A)와 역순으로 잇수크기별로 순차 형성되며, 이의 사이에는 제1와이어(401)의 당김력으로 가이드축(402)을 따라 이동하면서 다소의 이동폭을 갖는 상기 원동기어(200A)와 종동기어(300A)를 상호 연결시키는 전동치차(403)가 구비되어 있다. 이때 상기 페달축(200)과 전동축(300)은 별도 축가동부(미도시됨)의 조작에 의해 양측으로 벌어지고 다시 원위치되는 식으로 이동가능하게 구성되고, 상기 전동치차(403)는 페달축(200) 및 전동축(300)이 양측으로 벌어진 상태에서 가이드축(402)을 따라 이동된 후, 상기 페달축(200) 및 전동축(300)이 원위치되는 것에 의해 해당 기어에서 서로 치합되도록 구성되어 있다.
그러나 이러한 종래의 자전거의 기어변속장치는 상기 전동치차가 가이드축의 양단에 위치하는 경우에는 상기 가이드축에 비틀림이 크게 작용하지 않아 가이드축의 변형이 발생되지 않으나, 전동치차가 가이드축의 중간에 위치하는 경우에는 상기 가이드축에 비틀림이 크게 작용되어 가이드축의 변형이 발생됨으로써 전동치차 이동에 의한 기어변속의 정확성 결여 및 기능 상실을 초래하는 문제점이 있었다.
또한 구조의 복잡성으로 제작이 어렵고 원가상승을 초래하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 구조의 단순화로 제작이 용이하면서 비틀림과 같은 힘의 작용에 의해 내부 부품이 변형되지 않도록 구성함으로써 기어변속 작동의 정확성 및 지속성을 확보할 수 있도록 하는데 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 기어박스 내부의 페달축 상에 다수의 원동기어가 잇수크기별로 순차 형성되고, 상기 페달축과 평행하게 간격을 두고 형성되는 전동축 상에 다수의 종동기어가 페달축의 원동기어와 역순으로 순차 형성되며, 상기 원동기어의 회전력은 동력단속부에 의해 전동축에 전달되거나 차단되도록 구성한 것에 있어서, 상기 동력단속부는 상기 종동기어가 일측면 중앙에 작동홈을 가지면서 전동축 상에서 베어링에 의해 회전가능하게 지지된 상태로 원동기어와 치합되고, 상기 작동홈의 내측면은 안쪽 치형부와 바깥쪽 슬라이드부로 구획 형성되어 전동축과 연동되면서 상기 전동축 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비된 전동치차가 상기 작동홈의 치형부에 치합되거나 이탈되어 슬라이드부에 위치되는 것에 의해 동력전달 및 차단이 이루어질 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치가 제공된다.
또한, 상기 동력단속부는 전동치차에 경사면이 형성되고, 상기 경사면에 상응하는 상대경사면이 선단에 형성되고 복귀스프링에 의해 탄력지지되는 가동바아를 각각의 전동치차에 상응하게 구비하여 상기 가동바아의 전진으로 가동바아의 선단 상대경사면이 전동치차의 경사면에 슬라이딩 접촉되는 것에 의해 상기 전동치차가 전동축의 축선방향으로 이동될 수 있도록 구성되며, 상기 전동치차는 작동홈 내부에 탄력 설치된 복원스프링에 의해 원위치로 복귀될 수 있도록 구성된 치차가동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 치차가동부는 전동치차에 상응하게 다수 구비된 가동바아에 대해서 서로 직각을 이루는 방향을 이송축이 구비되고, 상기 이송축 상에는 이송축과 연동되는 편심캠을 구비하되, 상기 편심캠은 이송축 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비되어 상기 편심캠이 해당 가동바아 위치로 이동되어 이송축과 함께 회전되는 것에 의해 해당 가동바아의 전진 작동이 이루어질 수 있도록 구성된 가동바아 작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동력단속부는 페달축 상의 원동기어를 스페이서에 의해 서로 간격을 두고 순차 형성되도록 구성하고, 전동축의 종동기어는 상기 전동축과 연동되게 하면서 원동기어와 어긋나게 서로 간격을 두고 순차 형성하여 그 사이로 작동공간부가 형성되도록 구성되며, 상기 작동공간부 측으로 종동기어가 이동하는 것에 의해 상기 종동기어가 원동기어에 치합되어 상기 상기 원동기어의 회전력이 전동축으로 전달될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동력단속부는 종동기어에 경사면을 형성하고, 상기 경사면에 상응하는 상대경사면이 선단에 형성되고 복귀스프링에 의해 탄력지지되는 가동바아를 각각의 종동기어에 상응하게 구비하여 상기 가동바아의 전진으로 가동바아의 선단 상대경사면이 종동기어의 경사면에 슬라이딩 접촉되는 것에 의해 상기 종동기어가 전동축 상에서 이동될 수 있도록 구성되며, 상기 전동축 상에 종동기어에 상응하는 다수의 스토퍼를 일체로 형성하여 상기 스토퍼에 의해 종동기어의 이동범위가 제한될 수 있도록 하면서 상기 스토퍼에 의해 지지되는 복원스프링에 의해 상기 종동기어가 원위치로 복귀될 수 있도록 구성된 기어가동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기어가동부는 종동기어에 상응하게 다수 구비된 가동바아에 대해서 서로 직각을 이루는 방향을 이송축이 구비되고, 상기 이송축 상에는 이송축과 연동되는 편심캠을 구비하되, 상기 편심캠은 이송축 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비되어 상기 편심캠이 해당 가동바아 위치로 이동되어 이송축과 함께 회전되는 것에 의해 해당 가동바아의 전진 작동이 이루어질 수 있도록 구성된 가동바아 작동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 구성을 보인 단면도.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 요부 구성 및 작동상태를 보인 것으로서,
도 2a는 작동전의 상태를 보인 단면도.
도 2b는 작동상태를 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예 구성을 보인 단면도.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 요부 구성 및 작동상태를 보인 것으로서,
도 4a는 작동전의 상태를 보인 단면도.
도 4b는 작동상태를 보인 단면도.
도 5는 종래 자전거의 기어변속장치가 적용된 자전거의 측면도.
도 6은 종래 자전거의 기어변속장치 구성을 보인 단면도.
*도면의주요부분에대한부호의설명
1:동력단속부 2:작동홈
3:베어링 4:치형부
5:슬라이드부
6:치차가동부
61:경사면 62:가동바아
62A:상대경사면 62B:복귀스프링
63:복원스프링
64:가동바아 작동부
64A:이송축 64B:편심캠
64C:와이어
11:스페이서 12:작동공간부
13:기어가동부
131:경사면 132:가동바아
132A:상대경사면 132B:복귀스프링
133:스토퍼 134:복원스프링
135:가동바아 작동부 135A:이송축
135B:편심캠 135C:와이어
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 구성을 보인 단면도로서, 이 자전거의 기어변속장치는 통상에서와 같이 기어박스(100) 내부에 페달축(200)과 전동축(300)이 서로 평행하게 양단이 베어링(3)으로 회전가능하게 지지된 상태로 구비되어 있고, 상기전동축(300)의 일측단부에는 역시 기어박스(100)에 회전가능하게 지지되어 있는 스프로킷(2) 측으로 전동축(300)의 회전력을 전달하는 종동기어(300A)가 축 결합되어 있으며, 상기 스프로킷(2)에는 종동기어(300A)와 치합된 피동기어(2A)가 일체로 형성되어 상기 피동기어(2A)에 의해 스프로킷(2)이 회전될 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 페달축(200) 상에는 잇수를 달리하는 다수의 원동기어(200A)가 연이어 축설되어 있는 것으로서, 그 잇수는 일측으로 점차 커지는 식으로 순차 배열되며, 전동축(300) 상에는 상기 원동기어(200A)의 역순으로 잇수크기가 커지는 식으로 다수의 종동기어(300A)가 순차 배 열되어 있고, 상기 종동기어(300A)와 원동기어(200A)는 상호 치합 구성된다.
이러한 자전거의 기어변속장치에 있어, 본 발명은 원동기어(200A)의 회전력이 선택적으로 종동기어(300A)를 통해 전동축(300)으로 선택 전달될 수 있도록 하기 위한 수단으로 전동치차(7)로 구성되는 동력단속부(1)가 구비되어 있고, 상기 동력단속부(1)는 전동치차(7)를 전동축(300)의 축선방향으로 이동시키기 위해 가동바아(62)로 구성되는 치차가동부(6)가 포함되는 것이며, 상기 치차가동부(6)는 상기 가동바아(62)를 전.후진시키는 가동바아 작동부(64)를 포함하도록 구성된다.
이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 동력단속부(1)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와같이 각각 종동기어(300A)가 전동축(300) 상에서 베어링(3)에 의해 회전가능하게 지지될 수 있게 구성하고, 상기 베어링(3)에 의해 지지되는 그 각각의 종동기어(300A)는 일측 중앙부에 작동홈(2)이 형성되는 것이며, 상기 작동홈(2)의 일측 전동축(300) 상에는 작동홈(2)에 상응하는 직경을 갖는 전동치차(7)가 각각 구비된다.
또한, 종동기어(300A)의 작동홈(2) 내측면에는 안쪽에 치형부(4)가 형성되고, 바깥쪽으로 슬라이드부(5)가 형성되어 도 2a에 도시된 바와같이 전동축(300)의 축선방향으로 이동가능하게 구비된 전동치차(7)가 도 2b에 도시된 바와같이 작동홈(2) 내부로 삽입되어 상기 작동홈(2)의 치형부(4)에 치합되는 것에 의해 해당 종동기어(300A)가 원동기어(200A)의 회전력을 전달받아 전동치차(7)를 통해 전동축(300)으로 전달될 수 있게 되는 것이며, 도 2a에 도시된 바와같이 전동치차(7)가 작동홈(2)의 치형부(4)로부터 이탈되어 바깥쪽 슬라이드부(5)에 위치되는 것에 의해 종동기어(300A)가 원동기어(200A)의 회전력으로 공회전됨으로써 상기 종동기어(300A)가 원동기어(200A)의 회전력을 전달받아 전동치차(7)를 통해 전동축(300)으로 전달되는 것이 차단되는 것으로서, 상기 전동치차(7)는 중앙부 구멍 내측에 스플라인홈(9)이 형성되어 축선방향으로 다수의 스플라인(8)이 형성된 전동축(300)과 결합되어 있어 상기 전동축(300)과 함께 회전이 가능함과 아울러 전동축(300)의 축선방향으로도 이동이 가능하다.
치차가동부(6)는 도 1에 도시된 바와같이 전동치차(7)에 상응하게 다수의 가동바아(62)가 구비되는 것이며, 상기 가동바아(62)는 독립적으로 전.후진되는 것으로서, 그 전.후진되는 것에 의해 전동치차(7)를 전동축(300) 상에서 축선방향으로 이동시킬 수 있게 구성된다. 이를 위해 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와같이 가동바아(62)와 대향되는 전동치차(7)의 일측면 상에 경사면(61)이 형성되고, 상기 가동바아(62)의 선단에는 상대경사면(62A)이 형성되어 이들이 가동바아(62)의 전진에의한 상호 미끄럼 접촉되는 것에 의해 전동치차(7)를 전동축(300)의 축선방향으로 이동시킬 수 있게 되는 것이며, 상기 가동바아(62)의 복귀와 함께 전동치차(7)의 복귀가 동시에 이루어질 수 있도록 종동기어(300A)의 작동홈(2) 내부에는 전동치차(7)를 상시 이탈방향으로 탄력지지하는 복원스프링(63)이 탄력 설치되고, 가동바아(62)는 복귀스프링(미도시됨)에 의해 원위치 방향으로 탄력지지되도록 구성된다.
가동바아 작동부(64)는 도 1에 도시된 바와같이 전동치차(7)에 상응하게 다수 구비된 가동바아(62)에 대해서 서로 직각을 이루는 방향으로 이송축(64A)이 구비되는 것이며, 상기 이송축(64A) 상에는 편심캠(64B)이 구비되는 것으로서, 이송축(64A)은 외측면에 다수의 스플라인(미도시됨)이 축선방향을 따라 다수 형성되고, 상기 편심캠(64B)의 축공 내측에는 스플라인홈(미도시됨)이 형성되어 이들의 결합에 의해 편심캠(64B)을 이송축(64A)의 축선방향으로 이동가능하게 하면서 상기 이송축(64A)과 함께 회전될 수 있도록 구성한 것이다.
그리고 상기 편심캠(64B)의 이동은 편심캠(64B)에 와이어(64C)를 연결하여 상기 와이어(64C)에 당김력이 작용되게 하는 것 등에 의해 가능해지는 것으로서, 이는 이에 국한되지 않고 그 이동기능을 갖는 것이면 무방한 것이며, 해당 가동바아(62)에 편심캠(64B)이 위치되게 한 후, 이송축(64A)을 회전시켜 상기 편심캠(64B)이 가동바아(62)에 접촉되면서 전진방향으로 미는 것에 의해 상기 가동바아(62)의 전진 동작이 이루어지게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 보인 것으로서, 이 자전거의 기어변속장치는 통상에서와 같이 기어박스(100) 내부에 페달축(200)과 전동축(300)이 서로 평행하게 양단이 베어링(3)으로 회전가능하게 지지된 상태로 구비되어 있고, 상기 전동축(300)의 일측단부에는 역시 기어박스(100)에 회전가능하게 지지되어 있는 스프로킷(2) 측으로 전동축(300)의 회전력을 전달하는 종동기어(300A)가 축 결합되어 있으며, 상기 스프로킷(2)에는 종동기어(300A)와 치합된 피동기어(2A)가 일체로 형성되어 상기 피동기어(2A)에 의해 스프로킷(2)이 회전될 수 있도록 구성되어 있다.
이러한 자전거의 기어변속장치에 있어, 본 발명은 도 3에 도시된 바와같이 상기 페달축(200) 상의 원동기어(200A)는 스페이서(11)에 의해 서로 간격을 두고 순차 배열됨과 동시에 페달축(200)과 연동되도록 구성되는 것이며, 전동축(300) 상의 종동기어(300A)는 전동축(300)과 연동되도록 구성하되, 원동기어(200A)와 어긋나게 서로 간격을 두고 순차 형성되어 그 사이로 작동공간부(12)가 형성되도록 구성된다.
상기 전동축(300)의 외측면에는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와같이 다수의 스플라인(14)이 형성되고, 종동기어(300A)의 축공에 스플라인홈(15)을 형성하여 이들이 결합되는 것에 의해 종동기어(300A)가 전동축(300) 상에서 축선방향으로 이동가능하면서 함께 회전되는 것이 가능해지는 것이다.
이에 따라 선택된 종동기어(300A)가 해당 원동기어(200A)가 위치된 작동공간부(12) 측으로 이동되어 상기 원동기어(200A)와 치합되는 것에 의해 원동기어(200A)의 회전력이 종동기어(300A)를 통해 전동축(300)으로 전달되는 것이다.
상기 종동기어(300A)의 이동은 기어가동부(13)에 의해 이루어지는 것으로서, 상기 기어가동부(13)는 종동기어(300A)에 상응하게 다수의 가동바아(132)가 구비되는 것이며, 상기 가동바아(132)는 독립적으로 전.후진되는 것으로서, 그 전.후진되는 것에 의해 종동기어(300A)를 전동축(300) 상에서 축선방향으로 이동시킬 수 있게 구성된다.
이를 위해 가동바아(62)와 대향되는 종동기어(300A)의 일측면 상에 경사면(131)이 형성되고, 상기 가동바아(132)의 선단에는 상대경사면(132A)이 형성되어 이들이 가동바아(132)의 전진에 의한 상호 미끄럼 접촉되는 것에 의해 종동기어(300A)를 전동축(300)의 축선방향, 즉 작동공간부(12) 측으로 이동시킬 수 있게 되는 것이며, 전동축(300) 상에는 종동기어(300A)에 상응하게 다수의 스토퍼(133)가 일체로 형성되어 상기 스토퍼(133)에 의해 종동기어(300A)의 이동범위가 제한될 수 있도록 구성된다.
또한 상기 스토퍼(133)와 종동기어(300A) 사이에는 복원스프링(134)이 탄력 설치되어 상기 복원스프링(134)에 의해 종동기어(300A)의 복귀가 이루어질 수 있도록 구성되어 있는 것이며, 가동바아(132)는 복귀스프링(미도시됨)에 의해 원위치될 수 있도록 의해 탄력 지지된다.
그리고 상기 가동바아(132)를 전.후진되게 하기 위한 수단으로 가동바아 작동부(135)가 구비되는 것으로서, 가동바아 작동부(135)는 종동기어(300A)에 상응하게 다수 구비된 가동바아(132)에 대해서 서로 직각을 이루는 방향으로 이송축(135A)이 구비되는 것이며, 상기 이송축(135A) 상에는 편심캠(135B)이 구비되는 것으로서, 이송축(135A)은 외측면에 다수의 스플라인(미도시됨)이 축선방향을 따라 다수 형성되고, 상기 편심캠(135B)의 축공 내측에는 스플라인홈(미도시됨)이 형성되어 이들의 결합에 의해 편심캠(135B)을 이송축(135A)의 축선방향으로 이동가능하게 하면서 상기 이송축(135A)과 함께 회전될 수 있도록 구성한 것이다.
그리고 상기 편심캠(135B)의 이동은 편심캠(135B)에 와이어(135C)를 연결하여 상기 와이어(135C)에 당김력이 작용되게 하는 것 등에 의해 가능해지는 것으로서, 이는 이에 국한되지 않고 그 이동기능을 갖는 것이면 무방한 것이며, 해당 가동바아(132)에 편심캠(135B)이 위치되게 한 후, 이송축(135A)을 회전시켜 상기 편심캠(135B)이 가동바아(132)에 접촉되면서 전진방향으로 미는 것에 의해 상기 가동바아(132)의 전진 동작이 이루어지게 되는 것이다.
상술한 바와같이 본 발명은 중간의 매개체 없이 원동기어와 종동기어의 동력전달이 이루어지도록 구성함으로써 기존에 전동치차가 가이드축을 따라 이동하면서 원동기어와 종동기어의 동력전달이 이루어지도록 함에 따른 비틀림 및 이로인한 가이드축의 변형을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 이로인해 기어변속 작동의 정확성 및 그 기능의 지속성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한 상기한 바와같은 중간 매개체의 구성이 제거됨으로써 구조의 단순화를 기할 수 있고, 이로인해 제작원가의 절감효과를 가져오는 이점도 갖게 된다.

Claims (6)

  1. 기어박스(100) 내부의 페달축(200) 상에 다수의 원동기어(200A)가 잇수크기별로 순차 형성되고, 상기 페달축(200)과 평행하게 간격을 두고 형성되는 전동축(300) 상에 다수의 종동기어(300A)가 페달축(200)의 원동기어(200A)와 역순으로 순차 형성되며, 상기 원동기어(200A)의 회전력은 동력단속부(1)에 의해 전동축(300)에 전달되거나 차단되도록 구성한 것에 있어서,
    상기 동력단속부(1)는 상기 종동기어(300A)가 일측면 중앙에 작동홈(2)을 가지면서 전동축(300) 상에서 베어링(3)에 의해 회전가능하게 지지된 상태로 원동기어(200A)와 치합되고, 상기 작동홈(2)의 내측면은 안쪽 치형부(4)와 바깥쪽 슬라이드부(5)로 구획 형성되어 전동축(300)과 연동되면서 상기 전동축(300) 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비된 전동치차(7)가 상기 작동홈(2)의 치형부(4)에 치합되거나 이탈되어 슬라이드부(5)에 위치되는 것에 의해 동력전달 및 차단이 이루어질 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치.
  2. 제1항에 있어서 상기 동력단속부(1)는,
    전동치차(7)에 경사면(61)이 형성되고, 상기 경사면(61)에 상응하는 상대경사면(62A)이 선단에 형성되고 복귀스프링에 의해 탄력지지되는 가동바아(62)를 각각의 전동치차(7)에 상응하게 구비하여 상기 가동바아(62)의 전진으로 가동바아(62)의 선단 상대경사면(62A)이 전동치차(7)의 경사면(61)에 슬라이딩 접촉되는 것에 의해 상기 전동치차(7)가 전동축(300)의 축선방향으로 이동될 수 있도록 구성되며, 상기 전동치차(7)는 작동홈(2) 내부에 탄력 설치된 복원스프링(63)에 의해 원위치로 복귀될 수 있도록 구성된 치차가동부(6)를 포함하는 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치.
  3. 제2항에 있어서 상기 치차가동부(6)는,
    전동치차(7)에 상응하게 다수 구비된 가동바아(62)에 대해서 서로 직각을 이루는 방향을 이송축(64A)이 구비되고, 상기 이송축(64A) 상에는 이송축(64A)과 연동되는 편심캠(64B)을 구비하되, 상기 편심캠(64B)은 이송축(64A) 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비되어 상기 편심캠(64B)이 해당 가동바아(62) 위치로 이동되어 이송축(64A)과 함께 회전되는 것에 의해 해당 가동바아(62)의 전진 작동이 이루어질 수 있도록 구성된 가동바아 작동부(64)를 포함하는 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치.
  4. 제1항에 있어서 상기 동력단속부(1)는,
    페달축(200) 상의 원동기어(200A)를 스페이서(11)에 의해 서로 간격을 두고 순차 형성되도록 구성하고, 전동축(300)의 종동기어(300A)는 상기 전동축(300)과 연동되게 하면서 원동기어(200A)와 어긋나게 서로 간격을 두고 순차 형성하여 그 사이로 작동공간부(12)가 형성되도록 구성되며, 상기 작동공간부(12) 측으로 종동기어(300A)가 이동하는 것에 의해 상기 종동기어(300A)가 원동기어(200A)에 치합되어 상기 상기 원동기어(200A)의 회전력이 전동축(300)으로 전달될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치.
  5. 제4항에 있어서 상기 동력단속부(1)는,
    종동기어(300A)에 경사면(131)을 형성하고, 상기 경사면(131)에 상응하는 상대경사면(132A)이 선단에 형성되고 복귀스프링에 의해 탄력지지되는 가동바아(132)를 각각의 종동기어(300A)에 상응하게 구비하여 상기 가동바아(132)의 전진으로 가동바아(132)의 선단 상대경사면(132A)이 종동기어(300A)의 경사면(131)에 슬라이딩 접촉되는 것에 의해 상기 종동기어(300A)가 전동축(300) 상에서 이동될 수 있도록 구성되며, 상기 전동축(300) 상에 종동기어(300A)에 상응하는 다수의 스토퍼(133)를 일체로 형성하여 상기 스토퍼(133)에 의해 종동기어(300A)의 이동범위가 제한될 수 있도록 하면서 상기 스토퍼(133)에 의해 지지되는 복원스프링(134)에 의해 상기 종동기어(300A)가 원위치로 복귀될 수 있도록 구성된 기어가동부(13)를 포함하는 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치.
  6. 제5항에 있어서 상기 기어가동부(13)는,
    종동기어(300A)에 상응하게 다수 구비된 가동바아(132)에 대해서 서로 직각을 이루는 방향을 이송축(135A)이 구비되고, 상기 이송축(135A) 상에는 이송축(135A)과 연동되는 편심캠(135B)을 구비하되, 상기 편심캠(135B)은 이송축(135A) 상에서 축선방향으로 이동가능하게 구비되어 상기 편심캠(135B)이 해당 가동바아(132) 위치로 이동되어 이송축(135A)과 함께 회전되는 것에 의해 해당 가동바아(132)의 전진 작동이 이루어질 수 있도록 구성된 가동바아 작동부(135)를 포함하는 것을 특징으로 한 자전거의 기어변속장치.
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