KR200441208Y1 - 자전거용 자동변속기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자전거용 자동변속기에 관한 것으로, 수동조작이 없이 기어변속의 효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 기어변속시에 페달에 걸리는 하중의 변화가 급격하지 않도록 하기 위하여, 원판의 중심에서 방사형으로 절개된 8개의 안내홈이 구비되고, 상기 각 안내홈 내측에는 스프링이 삽입되며, 상기 각 안내홈의 원판의 중심방향 내측단에는 상기 스프링의 일측단이 고정되도록 고정돌기가 돌출구성된 한 쌍의 원판패널과; 상기 한 쌍의 원판패널 상에 구비된 각 안내홈에 삽입되고 상기 스프링의 타측단을 고정하는 고정수단이 구비된 안내부가 원통형몸체 양측으로 연장형성된 8개의 샤프트와; 상기 샤프트의 원통형몸체 외주연에 체결되어 체인과 연결되는 8개의 스프로킷과; 상기 스프로킷의 내측에 하나 걸러 하나씩 삽입결합되는 4개의 원웨이 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

자전거, 변속기, 변속기어, 자동변속기

Description

자전거용 자동변속기 { Automatic transmission for bicycle }

도 1은 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 자동변속기의 구성을 나타내는 분해사시도,

도 2는 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 변속기의 저속주행에서의 상태를 나타내는 단면도,

도 3은 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 변속기의 고속주행에서의 상태를 나타내는 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10... 원판패널 11... 안내홈

12,33... 고정돌기 13... 엠보싱

14... 덮개 20... 스프로킷

30... 샤프트 31... 원통형몸체

32... 안내부 40... 원웨이 베어링

50... 스프링

본 고안은 자전거용 변속기에 관한 것으로, 특히 자전거의 진행속도가 빨라짐에 따라서 방사형으로 배치된 스프로킷 간의 간격이 멀어지며 기어변속의 효과를 나타내는 자전거용 자동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 자전거의 기어 변속기는 주행상태에 따라 페달을 일정한 힘과 속도로 밟을 수 있도록 하기 위하여 부착되고 있는데, 페달과 뒷바퀴 축에 서로 다른 톱니수를 갖는 스프로킷(sprocket)을 중첩배치하는 방식으로 이루어져 있다.

이러한 자전거의 기어 변속기는 언덕에서는 자전거 체인을 페달 축은 작은 스프로킷에, 뒷바퀴 축은 큰 스프로킷에 걸리도록 하고, 평지에서 속도가 빨라지는 경우에는 자전거 체인을 페달 축은 큰 스프로킷에, 뒷바퀴 축은 작은 스프로킷에 걸리도록 하여 페달을 일정한 힘과 속도로 밟아도 자전거의 진행상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

하지만, 상기와 같은 기어 변속기는 수동으로 조절을 해야하기 때문에 조절이 어려울 뿐만 아니라, 조절하는 순간에 페달에 급격한 하중의 변화가 생기는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 자전거 기어 자동변속기에 대한 많은 연구가 있어왔으나, 주로 뒷바퀴 축의 스프로킷에 대한 것들이며, 또한 기존의 스프로킷을 충첩하여 구성하는 구조를 유지하고 있어 조절 순간에 페달에 걸리는 하 중의 급격한 변화는 해결하지 못하는 것이 대부분이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 수동조작이 없이 기어변속의 효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 기어변속시에 페달에 걸리는 하중의 변화가 급격하지 않도록 하기 위하여 자전거의 진행속도가 빨라지면 원형으로 배치된 스프로킷 간의 거리가 방사형으로 멀어지며 기어변속의 효과가 나타나는 자전거용 자동변속기어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 자전거용 자동변속기는, 원판의 중심에서 방사형으로 절개된 8개의 안내홈이 구비되고, 상기 각 안내홈 내측에는 스프링이 삽입되며, 상기 각 안내홈의 원판의 중심방향 내측단에는 상기 스프링의 일측단이 고정되도록 고정돌기가 돌출구성된 한 쌍의 원판패널과; 상기 한 쌍의 원판패널 상에 구비된 각 안내홈에 삽입되고 상기 스프링의 타측단을 고정하는 고정수단이 구비된 안내부가 원통형몸체 양측으로 연장형성된 8개의 샤프트와; 상기 샤프트의 원통형몸체 외주연에 체결되어 체인과 연결되는 8개의 스프로킷과; 상기 스프로킷의 내측에 하나 걸러 하나씩 삽입결합되는 4개의 원웨이 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 안내부의 고정수단은 고정돌기가 될 수 있다.

바람직하게는 상기 원판패널은 표면이 엠보싱 가공처리된 것이 좋다.

더욱 바람직하게는 상기 원판패널의 안내홈은 버링 가공처리된 것이 좋다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 자동변속기의 구성을 나타내는 분해사시도이다.

본 고안에 의한 자전거용 자동변속기는 한 쌍의 원판패널(10), 8개의 스프로킷(20), 8개의 샤프트(30), 4개의 원웨이 베어링(40) 및 16개의 스프링(50)으로 구성된다.

상기 원판패널(10)은 원판 중심부에서 바깥쪽을 향하는 안내홈(11)이 방사형으로 8개가 절개되어 있으며, 한 쌍으로 이루어진다.

홈의 절개 시에 한쪽 면이 연결된 상태로 절개하여 버(burr)를 만들고 이러한 버(burr)를 성형하여 모양을 만드는 것을 버링(burring) 가공처리라 하는데, 상기 안내홈(11)의 절개시에 버링 가공처리를 하면 덮개(14)를 형성할 수 있다.

이러한 버링 가공처리를 하여 형성된 덮개(14)는 스프링의 이탈을 막고 외관이 좋아지는 역할을 한다.

상기 각 안내홈(11)의 내측에는 상기 스프링(50)이 삽입되는데, 상기 스프링(50)을 고정하기 위하여 각 안내홈(11)의 원판 중심부쪽 내측단에는 고정돌기(12)가 돌출형성되어 있다.

또한, 상기 원판패널(10)은 엠보싱 가공처리되어 엠보싱(13)이 형성되어 있는데, 이는 원판패널(10)의 강도를 보강하게 된다.

상기 샤프트(30)는 원통형몸체(31)와 그 양측으로 연장형성된 안내부(32)로 이루어진다.

상기 안내부(32)는 상기 한 쌍의 원판패널(10)의 각 안내홈(11)에 삽입되어 샤프트(30)의 왕복운동을 가이드 하는 것이다. 이러한 안내부(32)는 상기 스프링(50)의 타단을 고정하는 고정수단을 구비하며, 이러한 고정수단으로는 고정돌기(33)가 바람직하다.

상기 스프로킷(20)은 체인기어로 사용되는 일반적인 것으로, 상기 샤프트(30)의 원통형몸체(31) 외주연에 체결되고 체인(60)과 연결된다.

상기 원웨이 베어링(40)은 한쪽 방향으로는 자유롭게 회전하지만, 반대쪽 방향으로는 회전하지 않는 베어링을 말하며, 상기 스프로킷(20)의 내측에 하나 걸러 하나씩 삽입결합된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 자동변속기의 작용을 구체적으로 설명한다

도 2는 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 변속기의 저속주행에서의 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 고안의 실시예에 의한 자전거용 변속기의 고속주행에서의 상태를 나타내는 단면도이다.

본 고안의 자전거용 변속기는 페달축(미도시)에 연결되며, 자전거의 페달(미도시)을 구르면 페달축과 함께 회전하면서 페달축의 회전을 체인(60)에 전달하여 자전거를 전진시키는 것이다.

하지만, 샤프트(30)의 원통형몸체(31)의 외주연에 스프로킷(20)이 체결된 경 우에는 스프로킷(20)의 회전이 자유롭기 때문에 페달축의 회전을 체인(60)에 전달하지 못한다. 따라서 한쪽 방향으로만 회전하는 원웨이 베어링(40)이 결합된다.

먼저 자전거가 저속으로 주행하는 경우에는 자전거 체인(60)의 장력이 스프링(50)의 탄성력보다 강하기 때문에 스프로킷(20)은 원판패널(10)의 중심쪽에 위치하게 되며, 전체적으로 작은 지름의 톱니바퀴에 체인이 걸려있는 것과 같은 상태가 된다.

이후 자전거의 속도가 증가하면 체인(60)의 장력에 대항하는 힘이 스프링(50)의 탄성력외에 스프로킷(20)과 샤프트(30)의 원심력이 더해지므로, 스프로킷(20)은 중심쪽에서 외부쪽으로 이동하게 되며, 전체적으로 체인이 걸린 톱니바퀴의 지름이 커지는 것과 같은 상태가 된다.

이때 자전거의 주행속도에 따라 원심력은 연속적으로 변하기 때문에 스프로킷(20)의 위치는 연속적으로 변하지만, 스프로킷(20)은 양방향 또는 한방향으로 회전이 가능하기 때문에 그 위치에 상관없이 스프로킷(20)은 체인(60)에 적절하게 체결된다.

이와 같이 본 고안의 자전거용 자동변속기는 자전거의 주행속도가 빨라지면 페달축에 연결된 톱니바퀴가 점점 커지는 결과가 되어, 수동조작 없이도 기어변속의 효과가 있는 것이다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 고안은 상술한 실시예에만 국한되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음의 청구범위에 기재된 본 고안의 기 술적 사상을 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 것과 같은 본 고안의 자전거용 자동변속기에 의하면, 자전거의 진행속도가 빨라지면 원형으로 배치된 스프로킷 간의 거리가 방사형으로 멀어지며 기어변속의 효과가 나타나는 구조를 구비함으로써, 수동조작이 없이 기어변속의 효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 기어변속시에 페달에 걸리는 하중의 변화가 급격하지 않도록 하여 자전거 사용자의 이용편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 원판의 중심에서 방사형으로 절개된 8개의 안내홈(11)이 구비되고, 상기 각 안내홈(11) 내측에는 스프링(50)이 삽입되며, 상기 각 안내홈(11)의 원판의 중심방향 내측단에는 상기 스프링(50)의 일측단이 고정되도록 고정돌기(12)가 돌출구성된 한 쌍의 원판패널(10)과:

   상기 한 쌍의 원판패널(10) 상에 구비된 각 안내홈(11)에 삽입되며 상기 스프링(50)의 타측단을 고정하는 고정수단을 구비하는 안내부(32)가 원통형몸체(31) 양측으로 연장형성된 8개의 샤프트(30)와;

   상기 샤프트(30)의 원통형몸체(31) 외주연에 체결되어 체인(60)과 연결되는 8개의 스프로킷(20)과;

   상기 스프로킷(20)의 내측에 하나 걸러 하나씩 삽입결합되는 4개의 원웨이 베어링(40)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자전거용 자동변속기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 안내부(32)의 고정수단은 고정돌기(33)인 것을 특징으로 하는 자전거용 자동변속기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 원판패널(10)은 표면이 엠보싱 가공처리된 것을 특징으로 하는 자전거용 자동변속기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 원판패널(10)의 안내홈(11)은 버링 가공처리된 것을 특징으로 하는 자전거용 자동변속기.

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