KR200481031Y1 - Continuously variable transmission for bicycle - Google Patents
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Abstract
구조를 간소화할 수 있으며, 소형화에 기여할 수 있는 자전거용 무단변속기가 개시된다. 자전거용 무단변속기는, 제1가이드슬롯이 형성된 제1디스크부, 제1가이드슬롯과 교차하는 제2가이드슬롯이 형성된 제2디스크부, 제1디스크부에 대한 제2디스크부의 상대 회전에 대응하여 제1가이드슬롯 및 제2가이드슬롯을 따라 이동 가능하게 제공되는 가이드부재, 가이드부재에 의해 정의되는 궤적을 따라 회전하며 동력을 전달하는 동력전달부재, 동력전달부재를 통해 전달되는 동력을 출력하는 출력축, 및 가이드부재의 이동에 대응하여 동력전달부재의 장력을 조절하는 장력조절부를 포함한다.A continuously variable transmission for a bicycle which can simplify the structure and contribute to downsizing. The continuously variable transmission for a bicycle includes a first disk portion having a first guide slot formed therein, a second disk portion having a second guide slot intersecting the first guide slot, A guide member provided movably along the first guide slot and the second guide slot, a power transmitting member that rotates along a locus defined by the guide member and transmits power, a power transmitting member that transmits power transmitted through the power transmitting member, And a tension adjuster for adjusting the tension of the power transmitting member in response to the movement of the guide member.
Description
본 고안은 자전거용 무단변속기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 구조를 간소화할 수 있으며, 소형화에 기여할 수 있는 자전거용 무단변속기에 관한 것이다.The present invention relates to a continuously variable transmission for a bicycle, more specifically, to a bicontinuous transmission capable of simplifying the structure and contributing to downsizing.
자전거는 간단한 교통수단의 역할뿐 아니라, 취미와 레저활동을 위해 대중에게 널리 보급되어 사용되고 있는 친환경적인 운송수단으로서, 사회가 급속도로 발달하고 교통문화가 복잡해짐에 따라 자동차 등 최첨단 기능을 갖는 편리한 운송수단이 다양하게 개발, 사용되고 있음에도 불구하고 계속적인 보급 증가 추세를 보이고 있다.Bicycle is not only a simple means of transportation but also an eco-friendly means of transportation that is widely used and popularized by the public for hobbies and leisure activities. As the society develops rapidly and traffic culture becomes complicated, convenient transportation Despite being developed and used in a variety of ways, it continues to show an increasing trend.
일반적으로 자전거에는 속도조절을 용이하게 하고 주행성능 및 승차감을 향상시키기 위해 변속장치가 구비되어 있다. 참고로, 일본 공개특허공보 특개2013-256241호(2013.12.26)에는 자전거용 무단변속기가 개시된다.Generally, the bicycle is provided with a speed change device for facilitating the speed control and improving the running performance and the ride quality. For reference, a continuously variable transmission for bicycle is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-256241 (December 31, 2013).
일 예로, 기존 자전거용 변속장치는 페달과 중심부가 고정된 구동기어부, 자전거 후륜과 결합된 종동기어부, 및 구동기어부와 종동기어부를 연결하는 동력전달용 체인을 포함하며, 사용자에 의해 페달이 회전하면 페달과 결합된 구동기어부가 회점함에 따라, 체인을 통해 동력이 전달되면서 자전거 후륜이 회전할 수 있다.For example, a conventional bicycle transmission includes a driver unit having a pedal and a center fixed, a follower unit coupled with a rear wheel of the bicycle, and a chain for power transmission connecting the driver unit and the follower unit. As the drive unit coupled with the pedal rotates, power is transmitted through the chain and the rear wheel of the bicycle can rotate.
기존 구동기어부 및 종동기어부는 자전거의 속도 조절을 위해 직경이 다른 여러개의 다단 스프로킷으로 구성되며, 주행조건에 따라 서로 다른 직경을 갖는 스프로킷을 사용하여 변속 단수를 조절할 수 있다.The conventional driver fisherman and the follower fisherman are composed of several multi-stage sprockets of different diameters for controlling the speed of the bicycle. The sprocket having different diameters can be used according to the driving conditions to control the speed change stages.
그러나, 기존 자전거용 변속장치는 변속시 체인이 다단 스프로킷을 타고 이동하도록 구성됨에 따라 비정상적으로 이탈되는 문제점이 있고, 변속시에는 변속충격이 발생되고 동력전달이 연속적으로 이루어지기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional bicycle transmission has a problem in that the chain is moved along the multistage sprocket during shifting, resulting in an abnormal departure. In the case of shifting, a shift shock occurs and power transmission is difficult to be continuously performed.
또한, 기존 자전거용 변속장치는 변속 시간차가 발생될 뿐만 아니라, 주행 상태에 따라 필요한 적정 단수 조합을 찾는 조작이 번거롭고 조작 시간이 오래 걸리는 등 조작성이 크게 떨어지는 문제점이 있으며, 정밀한 변속을 구현하기 위해서는 구동기어부와 종동기어부에 보다 많은 단의 스프로킷을 구비해야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 크기 및 무게가 증가하는 문제점이 있다.In addition, the conventional bicycle transmission has a problem in that not only a shift time difference is generated but also an operation to find an appropriate combination of the required number in accordance with the running state is troublesome and the operation time is long, There is a problem in that the structure is complicated and the size and weight are increased because a larger number of sprockets must be provided in the fisher and the follower fisher.
이에 따라 최근에는 구조를 간소화하고 소형화에 기여할 수 있으며, 변속 제어를 신속하고 정확하게 수행하기 위한 무단변속기에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.Accordingly, various studies have been made on a continuously variable transmission for performing the shift control in a quick and accurate manner, but it is still insufficient and development thereof is urgently required.
본 고안은 구조를 간소화할 수 있으며, 장치의 소형화에 기여할 수 있는 자전거용 무단변속기를 제공한다.The present invention provides a continuously variable transmission for a bicycle which can simplify the structure and contribute to miniaturization of the device.
또한, 본 고안은 신속하고 정확한 변속 제어가 가능한 자전거용 무단변속기를 제공한다.The present invention also provides a continuously variable transmission for a bicycle capable of rapid and accurate shift control.
또한, 본 고안은 안정적이고 연속적인 동력 전달 가능한 자전거용 무단변속기를 제공한다.The present invention also provides a continuously variable transmission for a bicycle capable of transmitting stable and continuous power.
상술한 본 고안의 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 자전거용 무단변속기는, 제1가이드슬롯이 형성된 제1디스크부, 제1가이드슬롯과 교차하는 제2가이드슬롯이 형성된 제2디스크부, 제1디스크부에 대한 제2디스크부의 상대 회전에 대응하여 제1가이드슬롯 및 제2가이드슬롯을 따라 이동 가능하게 제공되는 가이드부재, 가이드부재에 의해 정의되는 궤적을 따라 회전하며 동력을 전달하는 동력전달부재, 동력전달부재를 통해 전달되는 동력을 출력하는 출력축, 및 가이드부재의 이동에 대응하여 동력전달부재의 장력을 조절하는 장력조절부를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the objects of the present invention described above, the bicycle stepless transmission includes a first disk having a first guide slot formed therein, a second guide slot intersecting the first guide slot, 2 disk portion, a guide member provided movably along the first guide slot and the second guide slot in correspondence with relative rotation of the second disk portion with respect to the first disk portion, a guide member rotatable along a locus defined by the guide member, An output shaft for outputting the power transmitted through the power transmitting member, and a tension adjusting unit for adjusting the tension of the power transmitting member in response to the movement of the guide member.
장력조절부로서는 변속이 이루어지거나 동력이 전달되는 동안 동력전달부재를 팽팽한 상태로 유지시킬 수 있는 다양한 장력조절부가 사용될 수 있다. 일 예로, 장력조절부는 각각 독립적으로 텐션력을 제공하는 복수개의 장력조절유닛을 포함하여 구성될 수 있다.As the tension adjusting portion, various tension adjusting portions capable of maintaining the power transmitting member in a taut state during shifting or power transmission can be used. For example, the tension adjusting unit may include a plurality of tension adjusting units, each of which independently provides a tension force.
일 예로, 동력전달부재의 회전 방향을 따라 가이드부재 이후와 출력축의 사이 구간에서 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 제1장력조절유닛, 제1장력조절유닛과 이격되며 동력전달부재의 회전 방향을 따라 가이드부재 이후와 출력축의 사이 구간에서 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 제2장력조절유닛, 및 제2장력조절유닛과 이격되며 동력전달부재의 회전 방향을 따라 가이드부재 이후와 출력축의 사이 구간에서 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 제3장력조절유닛을 포함할 수 있고, 제1장력조절유닛 내지 제3장력조절유닛은 동력전달부재의 내측을 향해 텐션력을 제공할 수 있다. 경우에 따라서는 동력전달부재의 회전 방향을 따라 가이드부재 이후와 출력축의 사이 구간에 3개 미만 또는 5개 이상의 장력조절유닛이 배치되는 것도 가능하다.For example, a first tension adjusting unit that provides a tension force to a power transmitting member in a section between a guide member and an output shaft along a rotating direction of the power transmitting member, a first tension adjusting unit that is spaced apart from the first tension adjusting unit, A second tension adjusting unit which is provided between the guide member and the output shaft and provides a tension force to the power transmitting member in a section between the guide member and the output shaft and a second tension adjusting unit which is spaced apart from the second tension adjusting unit, And the first tension adjusting unit to the third tension adjusting unit may provide a tension force toward the inside of the power transmitting member. In some cases, less than three or more than five tension adjusting units may be disposed in the section between the guide member and the output shaft along the rotational direction of the power transmitting member.
또한, 장력조절부는 동력전달부재의 회전 방향을 따라 출력축의 이후와 가이드부재의 이전 사이 구간에서 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 보조장력조절유닛을 포함할 수 있다. 경우에 따라서는 복수개의 장력조절유닛 중 적어도 일부가 동력전달부재의 외측을 향해 텐션력을 제공하도록 구성되는 것도 가능하다.In addition, the tension adjusting portion may include an auxiliary tension adjusting unit for providing a tension force to the power transmitting member in a section between the follow of the output shaft and the front of the guide member along the rotational direction of the power transmitting member. In some cases, it is also possible that at least a part of the plurality of tension adjusting units is configured to provide a tension force toward the outside of the power transmitting member.
장력조절유닛은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 장력조절유닛은 가이드로드, 가이드로드를 따라 직선 이동하는 가이드블록, 가이드블록의 직선 이동을 탄성적으로 지지하는 탄성부재, 및 가이드블록에 회전 가능하게 결합되며 동력전달부재에 연결(engage)되는 이동풀리를 포함할 수 있다.The tension control unit can be provided in various structures according to the required conditions and design specifications. For example, the tension adjusting unit may include a guide rod, a guide block linearly moving along the guide rod, an elastic member elastically supporting the linear movement of the guide block, and a guide member rotatably coupled to the guide block, ). ≪ / RTI >
또한, 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기는 복수개의 장력조절유닛에 인접하게 제공되어, 동력전달부재의 이동 경로를 정의하기 위한 고정풀리를 포함할 수 있다.Further, the continuously variable transmission for bicycle according to the present invention may be provided adjacent to the plurality of tension adjusting units, and may include a stationary pulley for defining a moving path of the power transmitting member.
고정풀리는 장력조절유닛의 개수 및 배치구조에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다. 바람직하게, 고정풀리는 장력조절유닛을 통과한 동력전달부재가 동력전달부재의 내측을 향해 이동하도록 동력전달부재의 이동 방향을 전환할 수 있고, 동력전달부재는 장력조절유닛 및 고정풀리를 통과하며 지그재그 구조로 이동하며 순환 회전할 수 있다.The fixing pulleys can be arranged at various positions according to the number and arrangement of the tension adjusting units. Preferably, the fixed pulley is capable of switching the moving direction of the power transmitting member so that the power transmitting member that has passed through the tension adjusting unit moves toward the inside of the power transmitting member, and the power transmitting member passes through the tension adjusting unit and the fixed pulley, Structure and rotate in a circular fashion.
또한, 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기는, 제1디스크부 및 제2디스크부 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 회전시키는 회전구동부를 포함할 수 있다. 회전구동부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 제1디스크부와 제2디스크부에 각각 제공되거나, 제1디스크부와 제2디스크부 중 어느 하나에만 제공될 수 있다. 일 예로, 회전구동부는 제1디스크부에 인접하게 제공되는 제1회전구동부, 및 제2디스크부에 인접하게 제공되는 제2회전구동부를 포함할 수 있다. 제1회전구동부 및 제2회전구동부의 각 종동캠부재는 서로 동일한 방향으로 동시에 회전할 수 있고, 제1회전구동부 및 제2회전구동부 중 어느 하나의 구동캠부재가 대응하는 종동캠부재에 접근되는 방향으로 직선 이동할 시 제1회전구동부 및 제2회전구동부 중 다른 하나의 구동캠부재는 대응하는 종동캠부재로부터 이격되는 방향으로 직선 이동할 수 있다.The continuously variable transmission for bicycle according to the present invention may include a rotation driving unit for rotating any one of the first disk unit and the second disk unit relative to the other. The rotation drive unit may be provided to the first disk unit and the second disk unit, respectively, or may be provided only to one of the first disk unit and the second disk unit, depending on the required conditions and design specifications. For example, the rotation driving unit may include a first rotation driving unit provided adjacent to the first disk unit, and a second rotation driving unit provided adjacent to the second disk unit. The driven cam members of the first rotation driving portion and the second rotation driving portion can be simultaneously rotated in the same direction and any one of the first rotation driving portion and the second rotation driving portion can approach the corresponding driven cam member The other one of the first rotation driving portion and the second rotation driving portion can be linearly moved in a direction away from the corresponding driven cam member.
제1디스크부, 제2디스크부, 가이드부재, 동력전달부재, 출력축 및 장력조절부는 하우징 내부에 수용될 수 있으며, 회전구동부는 하우징의 외면에 제공될 수 있다. 경우에 따라서는 회전구동부가 하우징의 내부에 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.The first disk portion, the second disk portion, the guide member, the power transmitting member, the output shaft, and the tension adjusting portion may be accommodated in the housing, and the rotation driving portion may be provided on the outer surface of the housing. In some cases, the rotation driving unit may be arranged inside the housing.
배럴캠부재의 회전 운동을 직선이동부재의 직선 이동으로 변환하기 위한 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 배럴캠부재의 외주면에는 복수개의 캠홈이 형성될 수 있고, 직선이동부재에는 캠홈을 따라 이동 가능하게 캠돌기가 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 직선이동부재는 베이스부, 및 베이스부의 단부에 연장되는 복수개의 레그부를 포함할 수 있다. 레그부는 상호 협조적으로 배럴캠부재가 부분적으로 수용되기 위한 수용공간을 제공할 수 있으며, 캠돌기는 레그부의 단부에 제공될 수 있다.The structure for converting the rotational motion of the barrel cam member into the linear movement of the linearly movable member can be variously changed according to the required conditions and design specifications. For example, a plurality of cam grooves may be formed on an outer circumferential surface of the barrel cam member, and a cam protrusion may be provided on the linear moving member so as to be movable along the cam groove. More specifically, the linearly-moving member may include a base portion and a plurality of leg portions extending to an end of the base portion. The leg portions can cooperatively provide a receiving space for partially receiving the barrel cam member, and the cam protrusion can be provided at the end portion of the leg portion.
직선이동부재는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 일 예로, 하우징의 외면에는 구동부커버가 결합될 수 있으며, 직선이동부재는 구동부커버의 내부에 직선 이동 가능하게 수용될 수 있다. 바람직하게 직선이동부재의 직선 이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록, 구동부커버의 내부에는 베이스부에 대응하는 제1슬라이딩홈, 레그부에 대응하는 제2슬라이딩홈이 형성될 수 있으며, 직선이동부재는 제1슬라이딩홈 및 제2슬라이딩홈을 따라 직선 이동할 수 있다.The linearly movable member can be provided to be linearly movable in various ways according to the required conditions and design specifications. For example, a drive cover can be coupled to the outer surface of the housing, and the linearly movable member can be received in the drive cover in a linearly movable manner. Preferably, the first sliding groove corresponding to the base portion and the second sliding groove corresponding to the leg portion may be formed in the driving unit cover so that the linear movement of the linear moving member can be stably performed. 1 < / RTI > sliding groove and the second sliding groove.
구동캠부재의 직선 이동에 따른 종동캠부재의 회전은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 예로, 구동캠부재에는 구동캠프로파일이 형성될 수 있고, 종동캠부재에는 구동캠프로파일과 접촉되며 구동캠프로파일의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 종동캠프로파일이 형성될 수 있다.The rotation of the driven cam member in accordance with the linear movement of the drive cam member can be implemented in various ways according to the required conditions and design specifications. In one example, the drive cam member may be formed with a drive cam profile, and the drive cam member may be formed with a driven cam profile that contacts the drive cam file and converts the linear motion of the file into rotational motion with the drive cam .
또한, 종동캠부재에는 제1디스크부 및 제2디스크부 중 상기 어느 하나에 일체로 회전 가능하게 연결되기 위한 연결로드가 형성될 수 있고, 제1디스크부 및 제2디스크부 중 다른 하나에는 연결로드의 일정 이상 회전을 제한하기 위한 가이드슬롯이 형성될 수 있다.In addition, the follower cam may be formed with a connecting rod to be integrally rotatably connected to any one of the first disk unit and the second disk unit, and the other one of the first disk unit and the second disk unit may be connected A guide slot for restricting the rotation of the rod by more than a predetermined amount may be formed.
배럴캠부재의 회전 조작은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 예로, 배럴캠부재에는 조작부재가 연결될 수 있으며, 조작부재는 하우징의 외측에서 조작 가능하게 하우징의 외부로 노출될 수 있다.The rotational operation of the barrel cam member can be implemented in various ways depending on the required conditions and design specifications. In one example, an operation member may be connected to the barrel cam member, and the operation member may be exposed to the outside of the housing so as to be operable outside the housing.
또한, 본 고안에 따른 무단변속기는 가이드부재의 일 방향 회전만을 허용하기 위한 일방향 클러치를 포함할 수 있다. 일 예로, 일방향 클러치는, 아우터레이스(outer race); 아우터레이스의 내부에 동축적으로 회전 가능하게 배치되는 이너레이스(inner race); 및 아우터레이스 및 이너레이스의 사이에 제공되는 쐐기(wedge) 형상의 클러치 엘리먼트;를 포함하되, 아우터레이스 및 이너레이스의 계면 중 적어도 어느 일측에는 이너레이스에서 양단 중 일단이 상대적으로 이너레이스의 중심에 인접하도록 이너레이스의 외주면 접선 방향에 대해 경사지게 형성되는 평면바닥부, 평면바닥부의 양단 중 상대적으로 이너레이스에 중심에 인접한 평면바닥부의 일단에서 이너레이스의 외주면까지 형성되는 제1벽부, 및 평면바닥부의 타단에서 이너레이스의 외주면까지 형성되는 제2벽부를 포함하는 엘리먼트 수용부가 제공되고, 클러치 엘리먼트는 엘리먼트 수용부에 면접촉되는 평면접촉부 및 평면접촉부에 대향하는 곡면클램핑부(curved clamping portion)를 포함하며, 제1벽부와 제2벽부의 사이에 배치될 수 있다.The continuously variable transmission according to the present invention may include a one-way clutch for allowing only one directional rotation of the guide member. In one example, the one-way clutch includes an outer race; An inner race which is coaxially and rotatably disposed inside the outer race; And a wedge-shaped clutch element provided between the outer race and the inner race, wherein at least one of the interfaces of the outer race and the inner race has one end of the both ends in the inner race relatively to the center of the inner race A first wall portion formed from an end of the planar bottom relatively centered on the inner race to an outer circumferential surface of the inner race at both ends of the planar bottom portion, And a second wall portion formed from the other end to the outer circumferential surface of the inner race, wherein the clutch element includes a planar contact portion that is in surface contact with the element accommodating portion and a curved clamping portion that is opposed to the planar contact portion , And may be disposed between the first wall portion and the second wall portion.
본 고안에 따른 자전거용 무단변속기에 의하면, 구조를 간소화할 수 있으며 장치의 소형화에 기여할 수 있다.According to the continuously variable transmission for bicycle according to the present invention, the structure can be simplified and it can contribute to miniaturization of the device.
특히, 본 고안에 따르면 기존과 같이 자전거의 구동축(페달) 및 후륜에 각각 다단 스프로킷을 구비해야 할 필요없이, 제1디스크부 및 제2디스크부의 사이에서 반경 방향을 따라 이동하는 가이드부재에 의해 동력전달부재의 회전 반경이 가변되며 변속이 이루어질 수 있기 때문에, 다양한 조건의 무단 변속 제어를 빠르고 정확하게 수행할 수 있고, 구조를 간소화할 수 있으며, 크기 및 무게를 소형화할 수 있다. 더욱이, 본 고안에 따르면 자전거의 주행시 변속을 담당하기 위한 변속장치가 페달 부위에만 구비될 수 있기 때문에, 변속장치의 소형화에 기여할 수 있고, 미려한 외관을 창출할 수 있다.Particularly, according to the present invention, there is no need to provide multi-stage sprockets in the drive shaft (pedal) and the rear wheel of a bicycle as in the prior art, Since the turning radius of the transmitting member is variable and the shifting can be performed, the continuously-variable shifting control of various conditions can be performed quickly and accurately, the structure can be simplified, and the size and weight can be reduced. Furthermore, according to the present invention, since the transmission for taking charge of the shifting of the bicycle can be provided only at the pedal portion, it can contribute to downsizing of the transmission, and a beautiful appearance can be created.
또한, 페달 부위 및 자전거의 후륜에서 각각 변속 동작이 이루어지는 기존 변속장치와 달리, 본원고안에서는 페달 부위에 제공되는 무단변속기에서 모든 변속 동작이 완료될 수 있기 때문에, 무체인(Chainless) 방식으로 자전거 후륜에 동력을 전달하는 것이 가능하며, 자전거의 전체 구조를 보다 간소화할 수 있다.In addition, unlike the conventional shift device in which the shift operation is performed at the pedal portion and the rear wheel of the bicycle, all shift operations can be completed in the continuously variable transmission provided at the pedal portion in the present invention, So that the overall structure of the bicycle can be further simplified.
또한, 본 고안에 따르면 기존과 같이 체인이 다단 스프로킷을 타고 넘어 이동할 필요없이, 가이드부재의 이동에 대응하여 체인의 회전 반경이 가변되며 변속이 이루어질 수 있기 때문에, 변속시 체인이 이탈되는 문제점을 미연에 방지할 수 있으며, 변속 충격없이 주행조건에 따라 정밀하고 신속한 변속 제어가 가능하다.In addition, according to the present invention, since the chain does not need to move over the multistage sprocket as before, the rotation radius of the chain can be varied and shifted in response to the movement of the guide member, And it is possible to perform the shift control precisely and quickly according to the driving condition without the impact of the shift shock.
또한, 본 고안에 따르면 장력조절부에 의해 동력전달부재의 장력이 조절될 수 있기 때문에, 안정적이고 연속적인 동력 전달이 가능하다. 특히, 본 고안에 따르면 복수개의 장력조절유닛에 의해 독립적으로 텐션력을 제공할 수 있기 때문에, 변속 및 동력전달시 동력전달부재의 늘어짐을 방지할 수 있고, 동력전달부재는 항상 팽팽한 상태를 유지할 수 있다.Further, according to the present invention, since the tension of the power transmitting member can be adjusted by the tension adjusting portion, stable and continuous power transmission is possible. In particular, according to the present invention, since the tension force can be independently provided by the plurality of tension adjusting units, it is possible to prevent slackening of the power transmitting member during transmission and power transmission, and the power transmitting member can always maintain a tight state have.
한편, 가이드부재의 이동에 대응하여 동력전달부재의 회전 반경이 가변되는 방식에서는 동력전달부재가 회전 반경 가변 조건을 충족할 수 있는 일정 이상의 길이를 가질 수 있어야 하지만, 동력전달부재의 길이가 일정 이상 길어질 경우에는 불가피하게 동력전달부재의 배치 및 작동에 필요한 공간이 커지게 된다. 하지만, 본 고안에서는 동력전달부재가 장력조절유닛 및 고정풀리에 의해 지그재그 구조로 순환할 수 있기 때문에, 동력전달부재가 회전 반경 가변 조건을 충족하는 일정 이상의 길이를 가지더라도 동력전달부재의 배치 및 작동에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.On the other hand, in the system in which the turning radius of the power transmitting member is varied in accordance with the movement of the guide member, the power transmitting member must be capable of having a length equal to or greater than a certain length, The space necessary for the arrangement and operation of the power transmitting member is inevitably increased. However, in the present invention, since the power transmitting member can be circulated in the staggered structure by the tension adjusting unit and the fixed pulley, even if the power transmitting member has a length equal to or more than a certain length satisfying the rotating radius varying condition, Can be minimized.
또한, 본 고안에 따르면 배럴캠부재의 회전에 따른 직선이동부재의 직선 운동에 의해 구동캠부재가 종동캠부재를 회전시켜 제1디스크부 및 제2디스크부 간의 상대 회전이 이루어질 수 있게 함으로써, 제1디스크부 및 제2디스크부를 상대 회전시키기 위한 구조 및 그에 필요한 작동 공간을 최소화할 수 있다.According to the present invention, the driving cam member rotates the driven cam member by the linear movement of the linear moving member in accordance with the rotation of the barrel cam member, so that relative rotation between the first disk unit and the second disk unit can be performed, The structure for relatively rotating the one disk unit and the second disk unit and the working space required for the relative rotation can be minimized.
더욱이, 본 고안에 따르면 배럴캠부재, 직선이동부재 및 구동캠부재가 서로 동축적으로 거의 중첩되게 배치된 상태로 작동될 수 있기 때문에, 각 구성요소의 배치 및 작동에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, since the barrel cam member, the linearly movable member, and the drive cam member can be operated in a state in which they are arranged so as to be almost coaxially overlapped with each other, space required for arrangement and operation of each component can be minimized .
또한, 본 고안에 따르면 배럴캠부재의 회전에 의해 제1디스크부 및 제2디스크부 간의 상대 회전이 이루어질 수 있기 때문에, 제1디스크부 및 제2디스크부 간의 상대 회전 방향을 신속하게 전환할 수 있다. 따라서, 본 고안에 따르면 신속하고 정확한 변속제어가 가능하며, 변속 충격을 저감시킬 수 있다.According to the present invention, relative rotation between the first disc portion and the second disc portion can be achieved by rotation of the barrel cam member, so that the relative rotation direction between the first disc portion and the second disc portion can be quickly switched have. Therefore, according to the present invention, it is possible to perform a quick and accurate shift control and reduce a shift shock.
또한, 본 고안에 따르면 일방향 클러치로서 평면접촉부 및 곡면클램핑부를 포함하는 쐐기(wedge) 형태의 클러치 엘리먼트를 사용함으로써, 클램핑력을 향상시킴은 물론, 락(lock) 및 언락(unlock)의 신속한 전환을 가능하게 한다. 따라서, 본 고안에 따르면 신속하고 정확한 변속제어가 가능하며, 변속 충격을 저감시킬 수 있다.Further, according to the present invention, by using a clutch element in the form of a wedge including a planar contact portion and a curved clamping portion as a one-way clutch, it is possible to improve the clamping force as well as quickly switch between lock and unlock . Therefore, according to the present invention, it is possible to perform a quick and accurate shift control and reduce a shift shock.
또한, 기존 일방향 클러치의 경우에는 반복적인 클러치 조작에 의해 볼 또는 롤러에 마모 또는 찍힘이 발생할 시 볼 또는 롤러가 본연의 역할을 수행하기 어렵지만, 본 고안에서는 클러치 엘리먼트의 곡면클램핑부가 면접촉되며 클러치 동작을 수행할 수 있기 때문에, 반복적인 클러치 조작에 의해 클러치 엘리먼트에 마모가 발생하더라도 클러치 엘리먼트가 본연의 역할을 수행할 수 있다. 더욱이, 본 고안에 따르면 클러치 엘리먼트의 락(lock) 상태에서 제2벽부와 클러치 엘리먼트의 사이에는 여유공차가 제공될 수 있기 때문에, 반복적인 클러치 조작에 의해 곡면클램핑부와 아우터레이스의 내주면에 일정 이상 마모가 발생하더라도 여유공차 구간에 의해 곡면클램핑부와 아우터레이스의 간의 락(lock) 동작이 정상적으로 이루어질 수 있다.Further, in the case of the conventional one-way clutch, when the ball or the roller is worn or stamped by repetitive clutch operation, it is difficult for the ball or the roller to play its role. However, in the present invention, the curved surface clamping portion of the clutch element is in surface contact, The clutch element can perform its essential role even if wear occurs in the clutch element due to repetitive clutch operation. In addition, according to the present invention, since a clearance allowance can be provided between the second wall portion and the clutch element in the lock state of the clutch element, the inner peripheral surface of the curved surface clamping portion and the outer race, The lock operation between the curved surface clamping portion and the outer race can be normally performed due to the margin of tolerance even if wear occurs.
또한, 기존 변속장치의 경우에는 변속시 동력전달의 연속성을 유지함과 아울러 동력전달부재의 늘어짐 및 처짐을 방지할 수 있도록 필연적으로 회전 상태(페달 회전 상태)에서 변속이 이루어질 수 있어야 한다. 하지만, 본 고안의 무단변속기의 경우에는 한 쌍의 디스크부의 사이에서 가이드부재의 이동에 따라 동력전달부재의 회전 반경이 가변되며 변속이 이루어지되, 변속시 백래쉬 및 슬립 현상을 최소화할 수 있기 때문에, 정지 상태(페달 회전 정지 상태)에서도 모든 변속 조건으로의 변속이 가능한 이점이 있다.Further, in the case of the conventional transmission, it is essential that the transmission can be shifted in the rotational state (the state of the pedal rotation) in order to maintain the continuity of the power transmission at the time of shifting and also to prevent slack and sagging of the power transmitting member. However, in the case of the continuously variable transmission of the present invention, since the turning radius of the power transmitting member is variable and shifted according to the movement of the guide member between the pair of disk portions, backlash and slip phenomenon can be minimized during shifting, There is an advantage that the shifting to all shift conditions can be performed even in the stop state (pedal rotation stop state).
또한, 본 고안에 따르면 무단변속기는 선택적으로 자전거에 탈부착될 수 있다. 따라서, 미사용시에는 무단변속기를 자전거로부터 분리하여 보관할 수 있으며, 의도하지 않은 파손 및 도난을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, the continuously variable transmission can be selectively detached from the bicycle. Therefore, when the vehicle is not in use, the continuously variable transmission can be separated from the bicycle and stored, and unintentional breakage and theft can be prevented.
도 1은 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기가 적용된 자전거를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기로서, 장력조절부의 구조 및 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기로서, 회전구동부의 구조 및 작동구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 고안에 따른 무단변속기의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 고안에 따른 무단변속기로서, 일방향 클러치의 구조 및 작동구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a bicycle to which a continuously variable transmission for bicycle according to the present invention is applied.
FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining the structure and operating structure of the tension control unit, which is a continuously variable transmission for a bicycle according to the present invention. FIG.
Figs. 5 to 7 are diagrams for explaining the structure and operating structure of the rotation drive unit, which is a continuously variable transmission for a bicycle according to the present invention. Fig.
8 and 9 are views for explaining the operating structure of the continuously variable transmission according to the present invention.
10 to 12 are diagrams for explaining the structure and operating structure of the one-way clutch, which is a continuously variable transmission according to the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 고안이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under the above-mentioned rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.
도 1은 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기가 적용된 자전거를 도시한 도면이고, 도 2 내지 도 4는 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기로서, 장력조절부의 구조 및 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5 내지 도 7은 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기로서, 회전구동부의 구조 및 작동구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 8 및 도 9는 본 고안에 따른 무단변속기의 작동 구조를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a bicycle equipped with a continuously variable transmission for bicycle according to the present invention, and FIGS. 2 to 4 are views for explaining a structure and an operating structure of a tension control unit, which is a bicycle's continuously variable transmission according to the present invention. 5 to 7 are diagrams for explaining the structure and operating structure of the rotation drive unit as a continuously variable transmission for a bicycle according to the present invention. FIGS. 8 and 9 illustrate an operation structure of the continuously variable transmission according to the present invention FIG.
이들 도면에서 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 무단변속기(100)는 변속을 수행하기 위해 자전거(10)에 장착될 수 있으며, 제1디스크부(200), 제2디스크부(300), 가이드부재(400) 및 장력조절부(900)를 포함한다.As shown in these drawings, the
상기 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)는 소정 간격을 두고 이격되게 배치되며, 상기 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)의 사이에는 반경 방향을 따라 이동하게 가이드부재(400)가 제공된다.The
상기 제1디스크부(200)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 단 하나의 디스크부재 또는 복수개의 디스크부재로 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 제1디스크부(200)는 복수개의 제1디스크부재(210,220)를 포함할 수 있으며, 상기 각 제1디스크부재(210,220)에는 각각 제1가이드슬롯(212,222)이 형성될 수 있다.The
이하에서는 상기 각 제1디스크부재(210,220)에 형성되는 제1가이드슬롯(212,222)이 서로 교차하게 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 일 예로, 2개의 제1디스크부재(210,220) 중 어느 하나의 제1디스크부재(210,220)에 방사상으로 형성되는 제1가이드슬롯(212,222)은 인벌류트 곡선 형태로 형성될 수 있고, 2개의 제1디스크부재(210,220) 중 다른 하나의 제1디스크부재(210,220)에 방사상으로 형성되는 제1가이드슬롯(212,222)은 직선 형태로 형성될 수 있다. 이와 같은 구조는 후술할 가이드부재(400)의 이동시 비틀림 및 비정상적인 유동을 방지할 수 있게 한다. 더욱이, 상기 제1디스크부재(210,220) 중 어느 하나에 방사상으로 형성되는 제1가이드슬롯(212,222)은 인벌류트 곡선 형태로 형성될 수 있기 때문에, 변속 동작시 가이드부재(400) 간의 간섭을 미연에 방지할 수 있다.Hereinafter, an example in which the
상기 제2디스크부(300)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 단 하나의 디스크부재 또는 복수개의 디스크부재로 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 제2디스크부(300)는 복수개의 제2디스크부재(310,320)를 포함할 수 있으며, 상기 각 제2디스크부재(310,320)에는 각각 전술한 제1가이드슬롯(212,222)과 교차하는 제2가이드슬롯(312,322)이 형성될 수 있다. 이하에서는 상기 각 제2디스크부재(310,320)에 형성되는 각 제2가이드슬롯(312,322)이 서로 교차하게 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 일 예로, 2개의 제2디스크부재(310,320) 중 어느 하나의 제2디스크부재(310,320)에 방사상으로 형성되는 제2가이드슬롯(312,322)은 인벌류트 곡선 형태로 형성될 수 있고, 2개의 제2디스크부재(310,320) 중 다른 하나의 제2디스크부재(310,320)에 방사상으로 형성되는 제2가이드슬롯(312,322)은 직선 형태로 형성될 수 있다.The
참고로, 본 고안의 실시예에서는 제1디스크부 및 제2디스크부가 각각 복수개의 디스크부재를 포함하여 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 제1디스크부 및 제2디스크부 중 어느 하나는 단일 디스크부재로 구성되고, 나머지 다른 하나는 복수개의 디스크부재를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.For reference, in the embodiment of the present invention, the first disk unit and the second disk unit each include a plurality of disk members. However, in some cases, any one of the first disk unit and the second disk unit And the other one may include a plurality of disk members.
상기 가이드부재(400)는 동력전달부재(600)의 회전 반경을 정의하기 위해 제공된다.The
여기서, 상기 가이드부재(400)에 의해 동력전달부재(600)의 회전 반경이 정의된다 함은, 동력전달부재(600)가 복수개의 가이드부재(400)의 둘레에 공통적으로 감겨짐으로써, 복수개의 가이드부재(400)에 의해 동력전달부재(600)의 회전 반경(회전 궤적 반경)이 정의되는 것으로 이해될 수 있다.The turning radius of the
또한, 상기 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)의 반경 방향을 따른 가이드부재(400)의 이동에 대응하여, 가이드부재(400)의 둘레를 따라 감겨지는 동력전달부재(600)의 회전 반경이 가변될 수 있다.The
즉, 상기 가이드부재(400)의 일단은 제1가이드슬롯(212,222)에 수용된 상태로 제1가이드슬롯(212,222)을 따라 이동할 수 있고, 상기 가이드부재(400)의 타단은 제2가이드슬롯(312,322)에 수용된 상태로 제2가이드슬롯(312,322)을 따라 이동할 수 있다.One end of the
상기 제1디스크부(200)에 대해 제2디스크부(300)(또는 제2디스크부에 대해 제1디스크부)가 회전함에 따라, 가이드부재(400)는 제1가이드슬롯(212,222) 및 제2가이드슬롯(312,322)을 따라 이동함으로써 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)의 반경 방향을 따라 이동할 수 있다. 아울러, 상기 가이드부재(400)의 양단부에는 동력전달부재의 이탈을 방지하고, 가이드부재(400)의 이동을 가이드하기 위한 단부마감부(551,552)가 결합될 수 있다.As the second disk unit 300 (or the first disk unit with respect to the second disk unit) rotates with respect to the
상기 동력전달부재(600)는 복수개의 가이드부재(400)에 의해 정의되는 궤적을 따라 회전하며 동력을 전달하도록 구성된다. 상기 동력전달부재(600)로서는 통상의 벨트 또는 체인 등이 사용될 수 있으며, 동력전달부재(600)의 종류 및 특성에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 동력전달부재(600)로서 통상의 체인이 사용된 예를 들어 설명하기로 한다.The
상기 장력조절부(900)는 가이드부재(400)의 이동에 대응하여 상기 동력전달부재(600)의 장력을 조절할 수 있도록 제공된다.The
상기 장력조절부(900)로서는 변속이 이루어지거나 동력이 전달되는 동안 동력전달부재(600)를 팽팽한 상태로 유지시킬 수 있는 다양한 장력조절부(900)가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 장력조절부(900)는 각각 독립적으로 텐션력을 제공하는 복수개의 장력조절유닛을 포함하여 구성될 수 있다.As the
이하에서는 장력조절부(900)가, 상기 동력전달부재(600)의 회전 방향을 따라 가이드부재(400) 이후와 출력축(110)의 사이 구간에서 동력전달부재(600)에 텐션력을 제공하는 제1장력조절유닛(910), 상기 제1장력조절유닛(910)과 이격되며 동력전달부재(600)의 회전 방향을 따라 가이드부재(400) 이후와 출력축(110)의 사이 구간에서 동력전달부재(600)에 텐션력을 제공하는 제2장력조절유닛(920), 및 상기 제2장력조절유닛(920)과 이격되며 동력전달부재(600)의 회전 방향을 따라 가이드부재(400) 이후와 출력축(110)의 사이 구간에서 동력전달부재(600)에 텐션력을 제공하는 제3장력조절유닛(930)을 포함하여 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.Hereinafter, the
또한, 상기 장력조절부(900)는 동력전달부재(600)의 회전 방향을 따라 출력축(110)의 이후와 가이드부재(400)의 이전 사이 구간에서 동력전달부재(600)에 텐션력을 제공하는 보조장력조절유닛(940)도 포함할 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 별도의 보조장력조절유닛이 배제되는 것을 가능하다.The
참고로, 본 고안에서 동력전달부재(600)의 회전 방향을 따라 가이드부재(400) 이후와 출력축(110)의 사이 구간이라 함은, 도 3 및 도 4에서, 출력축(110)과 가이드부재(400)에 의해 정의되는 동력전달부재(600)의 순환 궤적 중 하부 구간으로 이해될 수 있고, 동력전달부재(600)의 회전 방향을 따라 출력축(110)의 이후와 가이드부재(400)의 이전 사이 구간이라 함은, 출력축(110)과 가이드부재(400)에 의해 정의되는 동력전달부재(600)의 순환 궤적 중 상부 구간으로 이해될 수 있다. 경우에 따라서는 제1 내지 제3장력조절유닛을 전술한 상부 구간에 배치하고, 보조장력조절유닛을 전술한 하부 구간에 배치하는 것도 가능하지만, 동력전달부재(600)의 장력이 보다 안정적으로 유지될 수 있도록 동력전달부재(600)에서 늘어짐 및 처짐이 발생할 수 있는 전술한 하부 구간 상에 제1 내지 제3장력조절유닛을 배치하는 것이 바람직하다.3 and 4, the section between the
상기 제1 내지 제3장력조절유닛(910,920,930) 및 보조장력조절유닛(940)으로서는 동력전달부재(600) 상에 독립적으로 텐션력을 제공가능한 다양한 구조의 장력조절유닛이 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 내지 제3장력조절유닛(910,920,930) 및 보조장력조절유닛(940)은 가이드로드(901), 가이드블록(902), 탄성부재(903) 및 이동풀리(904)를 포함하여 구성될 수 있다.As the first to third
상기 가이드로드(901)는 소정 길이를 갖도록 제공되며, 동력전달부재(600)에 인접하도록 후술할 하우징의 내면에 양단이 고정될 수 있다.The
상기 가이드블록(902)은 가이드로드(901)를 따라 직선 이동 가능하게 제공된다. 일 예로, 상기 가이드블록(902)에는 가이드홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 가이드홀의 내부에 가이드로드(901)가 수용된 상태에서, 가이드블록(902)은 가이드로드(901)를 따라 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 경우에 따라서는 여타 다른 방식으로 가이드로드를 따라 가이드블록이 직선 이동할 수 있으며, 가이드로드에 대한 가이드블록의 직선 이동 구조에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The
상기 탄성부재(903)는 가이드로드(901)에 대한 가이드블록(902)의 직선 이동을 탄성적으로 지지하기 위해 제공된다. 상기 탄성부재(903)로서는 통상의 스프링이 사용될 수 있으며, 경우에 따라서 스프링 대신 여타 다른 탄성수단이 사용되는 것도 가능하다.The
상기 이동풀리(904)는 가이드블록(902)에 회전 가능하게 결합되며 동력전달부재(600)에 연결(engage)된다. 여기서, 상기 이동풀리(904)가 동력전달부재(600)에 연결(engage)된다 함은, 동력전달부재(600)의 순환 회전시 이동풀리(904)가 회전될 수 있도록 이동풀리(904)와 동력전달부재(600)가 연결된 상태로 이해될 수 있다.The moving
상기 이동풀리(904)로서는 통상의 기어, 스프로킷 및 롤러 등이 사용될 수 있으며, 이동풀리(904)의 종류 및 특성에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 이동풀리(904)로서 동력전달부재(600)와 치합 가능한 스프로킷이 사용된 예를 들어 설명하기로 한다.Sprocket, roller, or the like may be used as the moving
참고로, 본 고안의 실시예에서는 제1 내지 제3장력조절유닛(910,920,930) 및 보조장력조절유닛(940)이 모두 동일 또는 유사한 구조로 제공된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 제1 내지 제3장력조절유닛 및 보조장력조절유닛이 서로 다른 구조로 제공되는 것도 가능하다.For reference, in the embodiment of the present invention, the first to third
또한, 본 고안에 따른 자전거용 무단변속기는 복수개의 장력조절유닛(910,920,930)에 인접하게 제공되어, 동력전달부재(600)의 이동경로를 정의하기 위한 고정풀리(952,954,956)를 포함할 수 있다.The continuously variable transmission for bicycle according to the present invention may be provided adjacent to the plurality of
상기 고정풀리(952,954,956)는 제1 내지 제3장력조절유닛(910,920,930) 및 보조장력조절유닛(940)의 개수 및 배치구조에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 고정풀리(952,954,956)는 장력조절유닛(910,920,930)을 통과한 동력전달부재(600)가 동력전달부재(600)의 내측을 향해 이동하도록 동력전달부재(600)의 이동 방향을 전환할 수 있고, 상기 동력전달부재(600)는 장력조절유닛(910,920,930) 및 고정풀리(952,954,956)를 통과하며 대략 지그재그 구조로 이동하며 순환 회전할 수 있다.The fixed pulleys 952, 954, 956 may be disposed at various positions according to the number and arrangement of the first to third
이와 같이 상기 동력전달부재(600)가 지그재그 방식으로 순환하는 구조는, 최소한의 공간 상에서 동력전달부재(600)가 배치 및 작동될 수 있게 함은 물론, 변속 및 동력전달시 동력전달부재(600)의 늘어짐을 방지하고, 동력전달부재(600)가 항상 팽팽한 상태를 유지할 수 있게 한다.The structure in which the
특히, 가이드부재의 이동에 대응하여 동력전달부재의 회전 반경이 가변되는 방식에서는 동력전달부재가 회전 반경 가변 조건을 충족할 수 있는 일정 이상의 길이를 가질 수 있어야 하지만, 동력전달부재의 길이가 일정 이상 길어질 경우에는 불가피하게 동력전달부재의 배치 및 작동에 필요한 공간이 커지게 된다. 하지만, 본 고안에서는 동력전달부재(600)가 지그재그 구조로 순환할 수 있기 때문에, 동력전달부재(600)가 회전 반경 가변 조건을 충족하는 일정 이상의 길이를 가지더라도 동력전달부재(600)의 배치 및 작동에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.Particularly, in the system in which the turning radius of the power transmitting member is varied in accordance with the movement of the guide member, the power transmitting member must have a length equal to or greater than a certain length that can satisfy the condition for varying the turning radius. The space necessary for the arrangement and operation of the power transmitting member is inevitably increased. However, in the present invention, since the
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)의 반경 방향을 따라 가이드부재(400)의 이동에 대응하여 동력전달부재(600)의 회전 반경이 가변될 수 있는 바, 상기 동력전달부재(600)의 회전 반경이 가변됨에 따라, 가이드블록(902)이 가이드로드(901)를 따라 탄성적으로 직선 이동함으로써, 제1 내지 제3장력조절유닛(910~930) 및 보조장력조절유닛(940)에 의해 동력전달부재(600)에 가해지는 텐션력이 조절될 수 있다. 일 예로, 동력전달부재(600)의 회전 반경이 커질 경우에는 가이드블록(902)이 탄성부재(903)를 압축하는 방향으로 이동할 수 있고, 반대로 동력전달부재(600)의 회전 반경이 작아질 경우에는 압축시와 반대 방향으로 가이드블록(902)이 가이드로드(901)를 따라 이동할 수 있다.3 and 4, the rotation radius of the
또한, 본 고안에 따른 자건거용 무단변속기는 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300) 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 회전시키기 위한 회전구동부(800,800')를 포함할 수 있다.The continuously variable transmission for use in the present invention may include a
이하에서는 복수개의 제1디스크부재(210,220)를 포함하는 제1디스크부(200)와, 복수개의 제2디스크부재(310,320)를 포함하는 제2디스크부(300)에 각각 회전구동부(800,800')가 구비된 예를 들어 설명하기로 한다. 즉, 제1디스크부(200)에 인접한 제1회전구동부(800)는 복수개의 제1디스크부재(210,220) 중 어느 하나에 대해 다른 하나를 회전시킬 수 있고, 제2디스크부(300)에 인접한 다른 제2회전구동부(800')는 복수개의 제2디스크부재(310,320) 중 어느 하나에 대해 다른 하나를 회전시킬 수 있다. 경우에 따라서는 제1디스크부와 제2디스크부 중 어느 하나에만 회전구동부가 제공되는 것도 가능하다.Hereinafter, a
상기 회전구동부(800,800')는 배럴캠부재(810), 직선이동부재(820), 구동캠부재(830) 및 종동캠부재(840)를 포함한다.The
참고로, 전술한 제1디스크부(200), 제2디스크부(300), 가이드부재(400), 동력전달부재(600), 출력축(110) 및 장력조절부(900)는 하우징(20) 내부에 수용될 수 있으며, 상기 회전구동부(800,800')는 하우징(20)의 외면에 제공될 수 있다. 경우에 따라서는 회전구동부가 하우징의 내부에 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.The
상기 배럴캠부재(810)는 제1디스크부(200)(또는 제2디스크부)에 대해 회전 가능하게 제공될 수 있으며, 상기 직선이동부재(820)는 배럴캠부재(810)의 회전에 대응하여 직선 이동하도록 구성된다. 이하에서는 상기 배럴캠부재(810)가 제1디스크부재(210,220)(또는 제2디스크부재)와 동축적으로 회전 가능하게 배치되고, 배럴캠부재(810)의 회전에 대응하여 제1디스크부재(210,220)의 축 방향을 따라 직선이동부재(820)가 직선 이동하도록 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.The
상기 배럴캠부재(810)의 회전 운동을 직선이동부재(820)의 직선 이동으로 변환하기 위한 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 배럴캠부재(810)의 외주면에는 복수개의 캠홈(812)이 형성될 수 있고, 상기 직선이동부재(820)에는 캠홈(812)을 따라 이동 가능하게 캠돌기(822)가 구비될 수 있다. 상기 배럴캠부재(810)의 회전시 캠돌기(822)가 캠홈(812)을 따라 이동함에 따라 배럴캠부재(810)의 회전 운동이 직선이동부재(820)의 직선 운동으로 변환될 수 있다.The structure for converting the rotational motion of the
보다 구체적으로, 상기 직선이동부재(820)는 대략 링 형상의 베이스부(820a), 및 상기 제1디스크부재(210,220)의 축 방향을 따라 베이스부(820a)의 단부에 연장되는 복수개의 레그부(820b)를 포함할 수 있다. 상기 레그부(820b)는 상호 협조적으로 배럴캠부재(810)가 부분적으로 수용되기 위한 수용공간을 제공할 수 있으며, 상기 캠돌기(822)는 레그부(820b)의 단부에 제공될 수 있다. 이하에서는 직선이동부재(820)가 4개의 레그부(820b)를 포함하여 구성된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 직선이동부재가 4개 미만 또는 5개 이상의 레그부를 포함하는 것도 가능하다.More specifically, the linearly-moving
이와 같이, 상기 직선이동부재(820) 및 배럴캠부재(810)는 동축적으로 서로 중첩된 상태로 배치될 수 있기 때문에, 직선이동부재(820) 및 배럴캠부재(810) 배치 및 작동에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.As described above, since the linearly-moving
참고로, 상기 직선이동부재(820)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(20)의 외면에는 구동부커버(30)가 결합될 수 있으며, 상기 직선이동부재(820)는 구동부커버(30)의 내부에 직선 이동 가능하게 수용될 수 있다. 상기 직선이동부재(820)의 직선 이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록, 상기 구동부커버(30)의 내부에는 베이스부(820a)에 대응하는 제1슬라이딩홈(31), 레그부(820b)에 대응하는 제1슬라이딩홈(32)이 형성될 수 있으며, 직선이동부재(820)는 제1슬라이딩홈(31) 및 제1슬라이딩홈(32)을 따라 직선 이동할 수 있다.For reference, the linearly-moving
상기 구동캠부재(830)는 직선이동부재(820)의 직선 이동에 대응하여 직선이동부재(820)와 함께 제1디스크부(200)의 축 방향을 따라 직선 이동하도록 구성되며, 상기 구동캠부재(830)의 단부에는 구동캠부재(830)의 직선 이동 방향을 따라 높이차를 갖는 구동캠프로파일(832)이 형성될 수 있다. 바람직하게 구동캠부재(830)의 배치 및 작동 공간을 최소화할 수 있도록 구동캠부재(830)는 배럴캠부재(810)의 내부에 수용될 수 있다.The driving
상기 종동캠부재(840)는 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300) 중 어느 하나에 일체로 회전 가능하게 연결되며, 상기 구동캠부재(830)의 직선 이동에 대응하여 선택적으로 회전하도록 구성된다. 일 예로, 상기 제1디스크부(200)에 인접한 회전구동부(800)의 종동캠부재(840)는 제1디스크부(200)를 구성하는 2개의 제1디스크부재(210,220) 중 어느 하나에 일체로 회전 가능하게 연결될 수 있고, 상기 제2디스크부(300)에 인접한 다른 회전구동부(800')의 종동캠부재(840)는 제2디스크부(300)를 구성하는 2개의 제2디스크부재(310,320) 중 어느 하나에 일체로 회전 가능하게 연결될 수 있다.The driven
상기 구동캠부재(830)의 구동캠프로파일(832)을 마주하는 종동캠부재(840)의 단부에는 구동캠프로파일(832)과 접촉되며 구동캠프로파일(832)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 종동캠프로파일(842)이 형성될 수 있다.The end of the
참고로, 상기 구동캠부재(830)의 직선 운동에 의한 종동캠부재(840)의 회전 각도는 구동캠프로파일(832) 및 종동캠프로파일(842)의 구조에 의해 적절히 변경될 수 있으며, 상기 구동캠프로파일(832) 및 종동캠프로파일(842)의 구조 및 특성에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.The rotational angle of the
또한, 상기 종동캠부재(840)에는 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300) 중 상기 어느 하나에 일체로 회전 가능하게 연결되기 위한 연결로드(844)가 형성될 수 있고, 상기 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300) 중 다른 하나에는 연결로드(844)의 일정 이상 회전을 제한하기 위한 호 형상의 가이드슬롯(224)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 연결로드(844)의 일정 이상 회전을 제한한다 함은 종동캠부재(840)에 의해 회전하는 제1디스크부(200) 또는 제2디스크부(300)의 일정 이상 회전을 제한하는 상태로 이해될 수 있다.A
상기 배럴캠부재(810)의 회전 조작은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 배럴캠부재(810)에는 조작부재(850)가 연결될 수 있으며, 조작부재(850)는 하우징(20)의 외측에서 조작 가능하게 하우징(20)의 외부로 노출될 수 있다.The rotation operation of the
참고로, 본 고안의 실시예에서는 2개의 회전구동부(800,800')가 하나의 조작부재(850)에 의해 연동되도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 2개의 회전구동부가 각각 별도의 조작부재에 의해 작동되도록 구성하는 것도 가능하다.For example, in the embodiment of the present invention, the two
이와 같은 구조에 의해, 상기 조작부재(850)의 회전 조작에 의해 배럴캠부재(810)가 회전할 수 있으며, 상개 배럴캠부재(810)의 회전에 따른 직선이동부재(820)의 직선 이동에 의해 구동캠부재(830)가 함께 직선 이동할 수 있고, 구동캠부재(830)의 직선 이동에 따른 구동캠부재(830)와 종동캠부재(840) 간의 상호 작용에 의해 종동캠부재(840)가 회전할 수 있다.With this structure, the
참고로, 상기 제1회전구동부(800) 및 제2회전구동부(800')의 각 종동캠부재는 서로 동일한 방향으로 동시에 회전하도록 구성되며, 상기 각 종동캠부재가 동시에 회전함에 따라, 상기 각 종동캠부재에 연결된 제1디스크부(200)의 외측 제1디스크부재(210)와 제2디스크부(300)의 외측 제2디스크부재(310)가 서로 동일한 방향(시계 방향 또는 반시계 방향)으로 동시에 회전할 수 있다.For example, the follower cam members of the first
또한, 상기 제1회전구동부(800) 및 제2회전구동부(800') 중 어느 하나의 구동캠부재가 대응하는 종동캠부재에 접근되는 방향으로 직선 이동할 시, 상기 제1회전구동부(800) 및 제2회전구동부(800') 중 다른 하나의 구동캠부재는 대응하는 종동캠부재로부터 이격되는 방향으로 직선 이동할 수 있다.In addition, when any one of the first and second
예를 들어, 상기 조작부재(850)의 하향 회전 조작에 의해 제1회전구동부(800)의 구동캠부재가 제1회전구동부(800)의 종동캠부재에 접근되는 방향으로 이동할 시, 제1회전구동부(800)의 구동캠부재와 제1회전구동부(800)의 종동캠부재 간의 상호 작용에 의해 제1회전구동부(800)의 종동캠부재가 회전함에 따라, 제2회전구동부(800')의 종동캠부재도 함께 동일한 방향으로 회전할 수 있고, 이에 따라 제2회전구동부(800')의 구동캠부재는 제2회전구동부(800')의 종동캠부재로부터 이격되는 방향으로 직선 이동할 수 있다.For example, when the operation cam member of the first
반대로, 상기 조작부재(850)의 상향 회전 조작에 의해 제2회전구동부(800')의 구동캠부재가 제2회전구동부(800')의 종동캠부재에 접근되는 방향으로 이동할 시, 제2회전구동부(800')의 구동캠부재와 제2회전구동부(800')의 종동캠부재 간의 상호 작용에 의해 제2회전구동부(800')의 종동캠부재가 회전함에 따라, 제1회전구동부(800)의 종동캠부재도 함께 동일한 방향으로 회전할 수 있고, 이에 따라 제1회전구동부(800)의 구동캠부재는 제1회전구동부(800)의 종동캠부재로부터 이격되는 방향으로 직선 이동할 수 있다.(도 6 및 도 7 참조)Conversely, when the operating cam member of the second rotational driving portion 800 'is moved in the direction approaching the driven cam member of the second rotational driving portion 800' by the upward turning operation of the operating
참고로, 각 종동캠부재(840)의 회전시 상대적으로 외측에 배치되는 제1디스크부재(210)와 제2디스크부재(310)는 상대적으로 내측에 배치되는 제1디스크부재(220)와 제2디스크부재(320)에 대해 동시에 상대 회전할 수 있다.The
이와 같이, 상기 종동캠부재(840)에 의해 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)가 상대 회전할 수 있으며, 상기 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300) 간의 상대 회전에 의해 가이드부재(400)가 제1디스크부(200)의 반경 방향을 따라 이동함으로써, 동력전달부재(600)의 회전 반경(회전 궤적 반경)이 가변(도 8 및 도 9 참조)될 수 있으며, 페달(12)을 조작함에 따라 제1디스크부(200) 및 제2디스크부(300)가 동시에 회전함에 따른 구동력은 동력전달부재(600)를 통해 출력축(110)으로 전달되어 출력될 수 있다.The
참고로, 본 고안에서는 자전거의 페달 부위에 제공되는 무단변속기에서 모든 변속 동작이 완료될 수 있기 때문에, 무체인(Chainless) 방식으로 자전거 후륜에 동력을 전달하는 것이 가능하다. 여기서, 무체인 방식이라 함은, 무단변속기에서 출력된 동력을 자전거의 후륜으로 전달하기 위한 전달요소로서 체인을 사용하지 않는 방식으로 이해될 수 있다. 일 예로, 무단변속기의 출력축을 통해 출력되는 동력은 베벨기어 및 샤프트를 조합한 방식으로 자전거의 후륜으로 전달될 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 출력축으로 출력된 동력을 체인 또는 벨트와 같은 통상의 전달부재를 이용하여 자전거의 후륜으로 전달하는 것도 가능하다.For reference, in the present invention, since the shifting operation can be completed in the continuously variable transmission provided at the pedal portion of the bicycle, it is possible to transmit the power to the rear wheel of the bicycle in a chilled manner. Here, the in-body method can be understood as a method in which the chain is not used as a transmission element for transmitting the power output from the continuously variable transmission to the rear wheel of the bicycle. For example, the power output through the output shaft of the continuously variable transmission may be transmitted to the rear wheel of the bicycle in a combination of a bevel gear and a shaft. Of course, it is also possible in some cases to transmit the power output to the output shaft to the rear wheel of the bicycle using a conventional transmission member such as a chain or a belt.
한편, 도 10 내지 도 12는 본 고안에 따른 무단변속기로서, 일방향 클러치의 구조 및 작동구조를 설명하기 위한 도면이다.10 to 12 are diagrams for explaining the structure and operating structure of the one-way clutch, which is a continuously variable transmission according to the present invention.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 전술한 변속 과정 중 동력전달의 연속성 및 안정성을 유지할 수 있도록, 상기 가이드부재(400)에는 가이드부재(400)의 일 방향 회전만을 허용하기 위한 일방향 클러치(500)가 제공될 수 있다.10 to 12, a one-
일 예로, 상기 일방향 클러치(500)는 이너레이스(inner race)(510), 아우터레이스(outer race)(520), 및 클러치 엘리먼트(clutch element)(530)를 포함할 수 있다.In one example, the one-way clutch 500 may include an
상기 이너레이스(510)는 가이드부재(400)에 일체로 제공되며, 이너레이스(510)의 외주면에는 후술할 클러치 엘리먼트(530)가 수용되기 위한 엘리먼트 수용부(512)가 형성된다.The
참고로, 본 고안에서 이너레이스(510)가 가이드부재(400)에 일체로 제공된다 함은, 이너레이스(510)와 가이드부재(400)가 일체로 회전 가능하게 결합 또는 형성된 상태로 이해될 수 있다. 일 예로, 이너레이스와 가이드부재는 각각 별도로 형성된 후 일체로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 다른 일 예로, 이너레이스는 가이드부재의 외주면 상에 직접 형성될 수 있다.In the present invention, the
상기 아우터레이스(520)는 이너레이스(510)에 대해 상대 회전 가능하게 이너레이스(510)의 외측에 동축적으로 배치된다.The
상기 클러치 엘리먼트(530)는 이너레이스(510)의 엘리먼트 수용부(512)에 수용되며, 이너레이스(510)에 대한 아우터레이스(520)의 회전 방향에 따라 선택적으로 아우터레이스(520)의 내주면에 락(lock) 또는 언락(unlock)된다.The
여기서, 상기 클러치 엘리먼트(530)가 아우터레이스(520)의 내주면에 락(lock)된 상태라 함은, 아우터레이스(520)에 대한 클러치 엘리먼트(530)의 회전이 구속된 상태로 이해될 수 있고, 아우터레이스(520)에 대한 클러치 엘리먼트(530)의 회전이 구속된 상태에서는 이너레이스(510)에 대한 아우터레이스(520)의 상대 회전이 구속될 수 있다.The state in which the
또한, 상기 클러치 엘리먼트(530)가 아우터레이스(520)의 내주면에 언락(unlock)된 상태라 함은, 아우터레이스(520)에 대한 클러치 엘리먼트(530)의 회전이 허용된 상태로 이해될 수 있고, 아우터레이스(520)에 대한 클러치 엘리먼트(530)의 회전이 허용된 상태에서는 이너레이스(510)에 대한 아우터레이스(520)의 상대 회전이 허용될 수 있다.The state in which the
상기 엘리먼트 수용부(512)는 클러치 엘리먼트(530)를 부분적으로 수용 가능한 사이즈로 제공되며, 클러치 엘리먼트(530)는 엘리먼트 수용부(512)에 부분적으로 수용된 상태에서, 이너레이스(510)에 대한 아우터레이스(520)의 회전 방향에 따라 선택적으로 아우터레이스(520)의 내주면에 락(lock) 또는 언락(unlock)될 수 있다.The
보다 구체적으로, 상기 엘리먼트 수용부(512)는, 양단 중 일단이 상대적으로 이너레이스(510)의 중심에 인접하도록 이너레이스(510)의 외주면 접선 방향에 대해 경사지게 형성되는 평면바닥부(513), 상기 평면바닥부(513)의 양단 중 상대적으로 이너레이스(510)에 중심에 인접한 평면바닥부(513)의 일단에서 이너레이스(510)의 외주면까지 형성되는 제1벽부(514), 및 상기 평면바닥부(513)의 타단에서 이너레이스(510)의 외주면까지 형성되는 제2벽부(515)를 포함하여, 대략 "ㄷ"자 형상의 홈 형태로 형성된다.More specifically, the
상기 클러치 엘리먼트(530)는 평면바닥부(513)에 면접촉되는 평면접촉부(532), 및 상기 아우터레이스(520)의 내주면에 면접촉 가능한 곡면클램핑부(curved clamping portion)(534)를 포함하여 대략 쐐기(wedge) 형태로 형성되며, 제1벽부(514)와 제2벽부(515)의 사이에 배치되도록 엘리먼트 수용부(512)에 수용된다. 아울러, 이하에서는 제1벽부(514)를 마주하는 클러치 엘리먼트(530)의 단부를 제1단부(537)로 지칭하고, 제2벽부(515)를 마주하는 클러치 엘리먼트(530)의 다른 단부를 제2단부(538)로 지칭하기로 한다.The
상기 클러치 엘리먼트(530)의 평면접촉부(532)는 제1디스크부(200)에 대한 제2디스크부(300)의 회전 방향에 따라 평면바닥부(513)에 면접촉된 상태로 엘리먼트 수용부(512) 상에서 이동할 수 있고, 상기 곡면클램핑부(534)는 제1디스크부(200)에 대한 제2디스크부(300)의 회전 방향에 따라 선택적으로 아우터레이스(520)의 내주면에 접촉될 수 있다. 참고로, 상기 곡면클램핑부(534)가 아우터레이스(520)의 내주면에 접촉된 상태는 클러치 엘리먼트(530)가 아우터레이스(520)의 내주면에 락(lock)된 상태로 이해될 수 있는 바, 상기 클러치 엘리먼트(530)가 아우터레이스(520)의 내주면에 접촉됨에 따른 클램핑력(마찰력)에 의해 이너레이스(510)에 대한 아우터레이스(520)의 상대 회전이 구속될 수 있으며, 아우터레이스(520)의 일 방향 회전에 대응하여 이너레이스(510)도 함께 동일한 일 방향으로 회전할 수 있다.The
상기 엘리먼트 수용부(512) 및 이에 대응하는 클러치 엘리먼트(530)의 개수는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다. 바람직하게 상기 엘리먼트 수용부(512) 및 클러치 엘리먼트(530)는 이너레이스(510)의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루도록 이너레이스(510)의 원주 방향을 따라 등간격으로 짝수개(예를 들어, 6개, 8개, 10개, 12개 등)가 제공될 수 있다. 경우에 따라서는, 엘리먼트 수용부 및 클러치 엘리먼트가 이너레이스의 중심을 기준으로 비대칭적으로 홀수개(예를 들어, 5개, 7개, 9개 등)로 제공되는 것도 가능하지만, 엘리먼트 수용부 및 클러치 엘리먼트가 홀수개로 제공될 경우에는 락(lock) 및 언락(unlock) 전환시 백래쉬 및 슬립 현상이 발생되는 문제점이 있고, 엘리먼트 수용부 및 클러치 엘리먼트가 이너레이스의 중심을 기준으로 비대칭적으로 짝수개가 제공될 경우에는 락(lock) 및 언락(unlock) 전환시 백래쉬 및 슬립 현상이 발생되는 문제점이 있기 때문에, 엘리먼트 수용부 및 클러치 엘리먼트는 이너레이스의 중심을 기준으로 서로 대칭을 이루도록 이너레이스의 원주 방향을 따라 짝수개로 제공되는 것이 바람직하다.The number of the
이와 같이, 본 고안은 클러치 엘리먼트(530)가 평면접촉부(532) 및 곡면클램핑부(534)를 포함하는 쐐기(wedge) 형태로 형성되게 함으로써, 충분한 클램핑력을 제공함은 물론, 슬립 및 백래쉬 현상을 저감시키고, 락(lock) 및 언락(unlock)의 신속한 전환이 가능하게 한다.As such, the present design allows the
상기 엘리먼트 수용부(512) 및 클러치 엘리먼트(530)의 설계 조건은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다.The design conditions of the
바람직하게 도 11을 참조하면, 신속한 락(lock) 및 언락(unlock) 전환이 이루어 질 수 있도록, 상기 클러치 엘리먼트(530)가 아우터레이스(520)의 내주면에 언락(unlock)된 상태에서 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520)의 내주면의 사이에는 0.001~0.05㎜의 유격(ΔH)이 제공될 수 있다. 참고로, 언락(unlock) 상태에서 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520)의 내주면의 사이의 유격(ΔH)이 0.001㎜보다 작을 경우에는 락(lock) 및 언락(unlock) 전환이 신속하게 이루어지기 어려운 문제점이 있고, 언락(unlock) 상태에서 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520)의 내주면의 사이의 유격(ΔH)이 0.05㎜보다 클 경우에는 락(lock) 및 언락(unlock) 전환시 백래쉬 현상이 발생되는 문제점이 있기 때문에, 클러치 엘리먼트(530)가 아우터레이스(520)의 내주면에 언락(unlock)된 상태에서 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520)의 내주면의 사이에는 0.001~0.05㎜의 유격(ΔH)이 제공되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게 언락(unlock)된 상태에서 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520)의 내주면의 사이에는 0.02㎜의 유격(ΔH)이 제공될 수 있다.11, in a state where the
또한, 상기 곡면클램핑부(534)의 현(chord)에 대한 평면접촉부(532)의 각도(θ1)는 5°~ 20°로 구성될 수 있다. 즉, 곡면클램핑부(534)의 현(chord)에 대한 평면접촉부(532)의 각도(θ1)가 5°보다 작을 경우에는 락(lock) 및 언락(unlock) 전환시 비교적 큰 회전력을 필요로 해야하는 문제점이 있고, 곡면클램핑부(534)의 현(chord)에 대한 평면접촉부(532)의 각도(θ1)가 20°보다 클 경우에는 충분한 클램핑력을 보장하기 어렵고 락(lock) 및 언락(unlock) 상태가 안정적으로 유지되기 어렵기 때문에, 곡면클램핑부(534)의 현(chord)에 대한 평면접촉부(532)의 각도(θ1)는 5°~ 20°로 구성되는 것이 바람직하다.The angle? 1 of the
더욱 바람직하게, 전술한 조건 하에서 상기 클러치 엘리먼트(530)의 락(lock) 및 언락(unlock) 간의 전환시 평면바닥부(513)에 대한 클러치 엘리먼트(530)의 이동거리(ΔL)는 0.003㎜ ~ 0.572㎜로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 평면바닥부(513)에 대한 클러치 엘리먼트(530)의 이동거리(ΔL)라 함은, 상기 락(lock) 및 언락(unlock) 간의 전환시 평면바닥부(513) 상에서 면접촉된 상태로 이동하는 평면접촉부(532)의 직선 이동거리로 이해될 수 있다.More preferably, the shift distance? L of the
또한, 도 12를 참조하면, 상기 클러치 엘리먼트(530)의 락(lock) 상태에서 제2벽부(515)와 상기 클러치 엘리먼트(530)의 사이에는 여유공차(L2)가 제공될 수 있다. 이와 같은 구조는, 반복적인 클러치 조작에 의해 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520)의 내주면에 마모가 발생하더라도 여유공차 구간에 의해 곡면클램핑부(534)와 아우터레이스(520) 간의 락(lock) 동작이 정상적으로 이루어질 수 있다. 상기 여유공차(L2)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다. 바람직하게 상기 여유공차(L2)는 0.2㎜보다 큰 값으로 구성될 수 있으며, 더욱 바람직하게 여유공차(L2)는 0.2㎜ ~ 1㎜로 제공될 수 있다.12, a clearance L2 may be provided between the
상기 클러치 엘리먼트(530)가 반복된 클러치 조작(락 및 언락 전환)에 의해 일정 이상 마모될 시에는, 클러치 엘리먼트(530)의 제2단부(538)가 제2벽부(515)에 구속됨으로써, 마모에 따른 락(lock) 불능 상태를 미연에 방지할 수 있다.The
또한, 도 10을 참조하면, 상기 엘리먼트 수용부(512)의 외부로 노출되는 클러치 엘리먼트(530)의 모서리에는 라운드 처리부(535,536)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 아우터레이스(520)의 내주면에 인접한 제1단부(537)의 모서리 및 제2단부(538)의 모서리에는 소정 반경을 갖는 라운드 처리부(535,536)가 형성될 수 있다. 상기 라운드 처리부(535,536)는 클러치 엘리먼트(530)의 락(lock) 및 언락(unlock) 전환시 클러치 엘리먼트(530)의 모서리가 아우터레이스(520)의 내주면에 찍히는 현상을 미연에 방지할 수 있게 한다.10, rounding
한편, 상기 동력전달부재(600)로서는 통상의 벨트 또는 체인 등이 사용될 수 있으며, 동력전달부재(600)의 종류 및 특성에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 동력전달부재(600)로서 통상의 체인이 사용되고, 아우터레이스(520)의 외주면에는 체인과 치합(engage)되는 기어부(524)가 형성된 예를 들어 설명하기로 한다.As the
또한, 본 고안에 따른 무단변속기는, 락(lock) 상태의 클러치 엘리먼트가 언락(unlock) 상태로 리턴될 시 리턴력을 제공하는 리턴수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.The continuously variable transmission according to the present invention may further include return means (not shown) for providing a return force when the clutch element in the locked state returns to the unlocked state.
상기 리턴수단으로서는 제1벽부에 인접한 클러치 엘리먼트를 제2벽부 측으로 밀어내는 리턴력을 제공 가능한 다양한 리턴수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 리턴수단은 제1벽부의 표면에 형성되는 제1자석코팅층, 및 상기 제1자석코팅층과 상호 척력(repulsive force)을 갖도록 제1벽부를 마주하는 클러치 엘리먼트의 표면(제1단부 표면)에 형성되는 제2자석코팅층을 포함할 수 있다.As the return means, various return means capable of providing a returning force to push the clutch element adjacent to the first wall portion toward the second wall portion can be used. For example, the return means may include a first magnet coating layer formed on a surface of the first wall portion, and a surface of the clutch element facing the first wall portion to have a repulsive force with the first magnet coating layer And a second magnet coating layer formed on the second magnet coating layer.
상기 제1자석코팅층 및 제2자석코팅층은 페라이트와 같은 통상의 자석물질로 형성될 수 있으며, 그 재질에 의해 본 고안이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 다르게는 리턴수단으로서 스프링부재와 같은 탄성부재(903)를 사용하는 것도 가능하다.The first magnet coating layer and the second magnet coating layer may be formed of a conventional magnet material such as ferrite, and the present invention is not limited or limited by the material thereof. Alternatively, it is also possible to use an
상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims, It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
100 : 무단변속기 200 : 제1디스크부
300 : 제2디스크부 400 : 가이드부재
500 : 일방향 클러치 510 : 이너레이스
512 : 엘리먼트 수용부 513 : 평면바닥부
514 : 제1벽부 515 : 제2벽부
520 : 아우터레이스 530 : 클러치 엘리먼트
532 : 평면접촉부 534 : 곡면클램핑부
600 : 동력전달부재 800 : 회전구동부
810 : 배럴캠부재 820 : 직선이동부재
830 : 구동캠부재 840 : 종동캠부재
850 : 조작부재 900 : 장력조절부
901 : 가이드로드 902 : 가이드블록
903 : 탄성부재 904 : 이동풀리
910 : 제1장력조절유닛 920 : 제2장력조절유닛
930 : 제3장력조절유닛 940 : 보조장력조절유닛100: continuously variable transmission 200: first disc portion
300: second disk unit 400: guide member
500: one-way clutch 510: inner race
512: element receiving portion 513: flat bottom portion
514: first wall portion 515: second wall portion
520: outer race 530: clutch element
532: plane contact portion 534: curved surface clamping portion
600: Power transmission member 800:
810: barrel cam member 820: linear moving member
830: driving cam member 840: driven cam member
850: Operation member 900:
901: Guide rod 902: Guide block
903: elastic member 904: moving pulley
910: first tension control unit 920: second tension control unit
930: Third tension control unit 940: Second tension control unit
Claims (14)
제1가이드슬롯이 형성된 제1디스크부;
상기 제1가이드슬롯과 교차하는 제2가이드슬롯이 형성된 제2디스크부;
상기 제1디스크부에 대한 상기 제2디스크부의 상대 회전에 대응하여 상기 제1가이드슬롯 및 상기 제2가이드슬롯을 따라 이동 가능하게 제공되는 가이드부재;
상기 가이드부재에 의해 정의되는 궤적을 따라 회전하며 동력을 전달하는 동력전달부재;
상기 동력전달부재를 통해 전달되는 동력을 출력하는 출력축; 및
상기 가이드부재의 이동에 대응하여 상기 동력전달부재의 장력을 조절하는 장력조절부;
를 포함하며, 상기 제1디스크부 및 상기 제2디스크부 중 어느 하나를 다른 하나에 대해 회전시키는 회전구동부를 포함하되, 상기 회전구동부는, 외주면에 캠홈이 형성된 배럴캠부재; 상기 캠홈을 따라 이동 가능하게 캠돌기가 구비되며, 상기 배럴캠부재의 회전에 대응하여 직선 이동하는 직선이동부재; 구동캠프로파일이 형성되며, 상기 직선이동부재와 함께 직선 이동하는 구동캠부재; 및 상기 구동캠프로파일과 접촉되며 상기 구동캠프로파일의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하는 종동캠프로파일이 형성되고, 상기 제1디스크부 및 상기 제2디스크부 중 어느 하나에 일체로 회전 가능하게 연결되며, 상기 구동캠부재의 직선 이동에 대응하여 선택적으로 회전하는 종동캠부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.In a continuously variable transmission for a bicycle,
A first disc portion having a first guide slot formed therein;
A second disk unit having a second guide slot intersecting the first guide slot;
A guide member provided to be movable along the first guide slot and the second guide slot in correspondence with the relative rotation of the second disk unit with respect to the first disk unit;
A power transmission member that rotates along a locus defined by the guide member and transmits power;
An output shaft for outputting power transmitted through the power transmitting member; And
A tension regulator for regulating a tension of the power transmitting member corresponding to the movement of the guide member;
And a rotation driving unit that rotates any one of the first disk unit and the second disk unit relative to the other, wherein the rotation driving unit includes: a barrel cam member having a cam groove formed on an outer circumferential surface thereof; A linear moving member having a cam protrusion movably along the cam groove and linearly moving corresponding to rotation of the barrel cam member; A drive cam member in which a file is formed by the drive cam and linearly moves together with the linearly movable member; And a driven cam profile file which is in contact with the drive cam profile and converts the linear motion of the file into the drive cam to the drive cam profile is formed and is rotatable integrally with any one of the first disk section and the second disk section And a driven cam member selectively rotatable in response to the linear movement of the drive cam member.
상기 장력조절부는 독립적으로 텐션력을 제공하는 복수개의 장력조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
Wherein the tension adjusting unit includes a plurality of tension adjusting units that independently provide a tension force.
상기 장력조절부는,
상기 동력전달부재의 회전 방향을 따라 상기 가이드부재 이후와 상기 출력축의 사이 구간에서 상기 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 제1장력조절유닛;
상기 제1장력조절유닛과 이격되며, 상기 동력전달부재의 회전 방향을 따라 상기 가이드부재 이후와 상기 출력축의 사이 구간에서 상기 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 제2장력조절유닛; 및
상기 제2장력조절유닛과 이격되며, 상기 동력전달부재의 회전 방향을 따라 상기 가이드부재 이후와 상기 출력축의 사이 구간에서 상기 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 제3장력조절유닛;을 포함하고,
상기 제1장력조절유닛 내지 상기 제3장력조절유닛은 상기 동력전달부재의 내측을 향해 텐션력을 제공하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.3. The method of claim 2,
The tension adjusting unit may include:
A first tension adjusting unit for providing a tension force to the power transmitting member in a section between the guide member and the output shaft along the rotational direction of the power transmitting member;
A second tension adjusting unit spaced apart from the first tension adjusting unit and providing a tension force to the power transmitting member in a section between the guide member and the output shaft along the rotational direction of the power transmitting member; And
And a third tension adjusting unit spaced apart from the second tension adjusting unit and providing a tension force to the power transmitting member in a section between the guide member and the output shaft along the rotational direction of the power transmitting member,
Wherein the first tension adjusting unit to the third tension adjusting unit provide a tension force toward the inside of the power transmitting member.
상기 장력조절부는,
상기 동력전달부재의 회전 방향을 따라 상기 출력축의 이후와 상기 가이드부재의 이전 사이 구간에서 상기 동력전달부재에 텐션력을 제공하는 보조장력조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.3. The method of claim 2,
The tension adjusting unit may include:
Further comprising an auxiliary tension adjusting unit for providing a tension force to the power transmitting member in a section between a position after the output shaft and a position before the guide member along the rotational direction of the power transmitting member.
상기 장력조절유닛은,
가이드로드;
상기 가이드로드를 따라 직선 이동하는 가이드블록;
상기 가이드블록의 직선 이동을 탄성적으로 지지하는 탄성부재; 및
상기 가이드블록에 회전 가능하게 결합되며 상기 동력전달부재에 연결(engage)되는 이동풀리;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.3. The method of claim 2,
The tension adjusting unit includes:
Guide rod;
A guide block linearly moving along the guide rod;
An elastic member elastically supporting the linear movement of the guide block; And
A moving pulley rotatably coupled to the guide block and engaging the power transmitting member;
And a braking device for braking the bicycle.
상기 장력조절유닛에 인접하게 제공되며 상기 동력전달부재의 이동 경로를 정의하는 고정풀리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.3. The method of claim 2,
Further comprising a fixed pulley provided adjacent to the tension adjusting unit and defining a travel path of the power transmitting member.
상기 고정풀리는 상기 장력조절유닛을 통과한 상기 동력전달부재가 상기 동력전달부재의 내측을 향해 이동하도록 상기 동력전달부재의 이동 방향을 전환하고,
상기 동력전달부재는 상기 장력조절유닛 및 상기 고정풀리를 통과하며 지그재그 구조로 이동하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 6,
Wherein the fixed pulley changes the moving direction of the power transmitting member so that the power transmitting member that has passed through the tension adjusting unit moves toward the inside of the power transmitting member,
Wherein the power transmitting member passes through the tension adjusting unit and the fixed pulley and moves in a staggered configuration.
상기 직선이동부재는,
베이스부; 및
상기 베이스부의 단부에 연장되며 상호 협조적으로 상기 배럴캠부재를 수용하기 위한 수용공간을 제공하는 복수개의 레그부;를 포함하고,
상기 구동캠부재는 상기 배럴캠부재의 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
Wherein the linearly-
A base portion; And
And a plurality of leg portions extending at an end of the base portion and providing a receiving space for accommodating the barrel cam members in a mutually cooperative manner,
Wherein the drive cam member is housed inside the barrel cam member.
상기 제1디스크부, 제2디스크부, 상기 가이드부재, 상기 동력전달부재, 상기 출력축 및 장력조절부를 내부에 수용하는 하우징; 및
상기 하우징의 외면에 결합되는 구동부커버;를 포함하되,
상기 구동부커버의 내부에는 상기 직선이동부재에 대응하는 슬라이딩홈이 형성되고, 상기 직선이동부재는 상기 슬라이딩홈에 직선 이동 가능하게 수용된 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
A housing accommodating therein the first disk unit, the second disk unit, the guide member, the power transmitting member, the output shaft, and the tension adjusting unit; And
And a driving unit cover coupled to an outer surface of the housing,
Wherein a sliding groove corresponding to the linear moving member is formed in the driving cover, and the linear moving member is accommodated in the sliding groove so as to be linearly movable.
상기 배럴캠부재에 연결되는 조작부재를 더 포함하고,
상기 조작부재의 회전 조작에 의해 상기 배럴캠부재가 선택적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
Further comprising an operating member connected to the barrel cam member,
And the barrel cam member is selectively rotated by a rotation operation of the operating member.
상기 회전구동부는,
상기 제1디스크부에 인접하게 제공되는 제1회전구동부; 및
상기 제2디스크부에 인접하게 제공되는 제2회전구동부;를 포함하되,
상기 제1회전구동부 및 상기 제2회전구동부의 각 종동캠부재는 서로 동일한 방향으로 동시에 회전하고,
상기 제1회전구동부 및 상기 제2회전구동부 중 어느 하나의 구동캠부재가 대응하는 종동캠부재에 접근되는 방향으로 직선 이동할 시, 상기 제1회전구동부 및 상기 제2회전구동부 중 다른 하나의 구동캠부재는 대응하는 종동캠부재로부터 이격되는 방향으로 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
The rotation drive unit includes:
A first rotation driving unit provided adjacent to the first disk unit; And
And a second rotation driving unit provided adjacent to the second disk unit,
Each of the follower cam members of the first rotation drive portion and the second rotation drive portion simultaneously rotates in the same direction,
When one of the first and second rotation drive portions moves linearly in a direction approaching the corresponding driven cam member, the other one of the first rotation drive portion and the second rotation drive portion, And the member linearly moves in a direction away from the corresponding driven cam member.
상기 제1디스크부 및 상기 제2디스크부 중 적어도 어느 하나는 단일 또는 복수개의 디스크부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
Wherein at least one of the first disc portion and the second disc portion includes a single disc member or a plurality of disc members.
상기 가이드부재에 일체로 제공되는 일방향 클러치(one way clutch)를 포함하고,
상기 일방향 클러치는,
아우터레이스(outer race);
상기 아우터레이스의 내부에 동축적으로 회전 가능하게 배치되는 이너레이스(inner race); 및
상기 아우터레이스 및 상기 이너레이스의 사이에 제공되는 쐐기(wedge) 형상의 클러치 엘리먼트;를 포함하되,
상기 아우터레이스 및 상기 이너레이스의 계면 중 적어도 어느 일측에는 상기 이너레이스에서 양단 중 일단이 상대적으로 상기 이너레이스의 중심에 인접하도록 상기 이너레이스의 외주면 접선 방향에 대해 경사지게 형성되는 평면바닥부, 상기 평면바닥부의 양단 중 상대적으로 상기 이너레이스에 중심에 인접한 상기 평면바닥부의 일단에서 상기 이너레이스의 외주면까지 형성되는 제1벽부, 및 상기 평면바닥부의 타단에서 상기 이너레이스의 외주면까지 형성되는 제2벽부를 포함하는 엘리먼트 수용부가 제공되고,
상기 클러치 엘리먼트는 상기 엘리먼트 수용부에 면접촉되는 평면접촉부 및 상기 평면접촉부에 대향하는 곡면클램핑부(curved clamping portion)를 포함하며, 상기 제1벽부와 상기 제2벽부의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 자전거용 무단변속기.The method according to claim 1,
And a one-way clutch integrally provided on the guide member,
The one-
Outer race;
An inner race axially rotatably disposed inside the outer race; And
And a wedge-shaped clutch element provided between the outer race and the inner race,
At least one of the interfaces of the outer race and the inner race is provided with a planar bottom portion formed at an inclination relative to the tangential direction of the outer race of the inner race so that one end of the inner race is relatively adjacent to the center of the inner race, A first wall portion formed between one end of the bottom portion and one end of the planar bottom portion that is relatively centered on the inner race and extending to the outer peripheral surface of the inner race, and a second wall portion formed from the other end of the planar bottom portion to the outer peripheral surface of the inner race. An element accommodating portion is provided,
Wherein the clutch element includes a planar abutting portion that is in surface contact with the element accommodating portion and a curved clamping portion that is opposed to the planar abutting portion and is disposed between the first wall portion and the second wall portion A continuously variable transmission for a bicycle.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
U106 | Divisional application of utility model | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |