KR20110094473A - 자전거용 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자전거용 변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유성치차를 이용한 자전거용 변속기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축에 장착되고, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 링기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와; 일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시(Bush)를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와; 상기 링기어에 연결되어 상기 링기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 링기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이(Shifting Wire Stay)와; 일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치를 매개로 회전하는 선기어부시스테이;를 포함하여 이루어진다.

Description

자전거용 변속기{TRANSMISSION FOR BICYCLE}

본 발명은 자전거용 변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유성치차를 이용한 자전거용 변속기에 관한 것이다.

일반 자전거 바퀴(일반적으로 26″)에 적용하는 내장 3단 변속기는 1쌍의 유성치차로 감속, 1:1 및 증속의 3단 변속을 별도의 시프터(Shifter)를 사용하여 구현하고 있다.

그러나 최근 형성되고 있는 미니벨로 자전거의 새로운 장르에서 작은 바퀴(12″, 16″)의 사용으로 기존 변속기의 변속비가 미니벨로 자전거에서 적정 주행 성능을 구현하기에 적합하지 않아 바퀴 반경의 차이만큼 보정이 필요함이 당연하다.

기존 변속기를 미니벨로에 적용하여 최적의 자전거 주행 성능을 실현하기 위하여 1:1, 제1 증속 및 제2 증속이 구현되는 변속기를 적용하면 일반바퀴와 미니벨로의 바퀴 크기 차이가 보정되어 미니벨로 자전거에서 최적 성능 구현이 가능하나 종래의 변속기는 1:1, 감속 및 증속의 3단 변속이 가능할 뿐 증속 구간만을 변속하는 변속기는 개발되어 있지 않다.

또한, 하나의 변속기로 감속 및 증속을 모두 사용하는 종래기술은 기어 단수를 변경하기 위한 별도의 시프터(Shifter)가 필요하여 구조가 복잡하고, 시프터 장치에 의해 증속 단수의 추가가 어려운 구조를 갖는다.

또한, 자전거의 뒷차축에는 승차인원 하중의 70% 이상이 부가되나 크랭크축에는 페달 담력만 부가되어 뒷차축 대비 크랭크축에 변속기를 장착할 수 있는 적용조건이 양호하나, 종래기술과 같은 변속기는 폭 방향 크기가 커서 뒷차축 허브에 장착하는 방법밖에 없는 단점을 갖는다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 유성치차를 이용하여 1:1, 제1 증속 및 제2 증속이 구현되는 변속기를 제공하여 일반자건거 뿐만아니라 미니벨로 자전거에도 적용될 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 자전거의 단수 조정시 사용되는 시프터(Shifter)를 없애고, 고정기어 요소를 시프팅하여 간단한 구조를 갖는 변속기를 제공하고자 한다.

또한, 변속기의 구조를 간소화하여 폭 방향 크기를 대폭 축소함으로써 변속기를 자전거의 뒷차축 뿐만아니라 크랭크축에 장착할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 유성치차를 2쌍 이상을 형성시켜 제3 증속 이상의 변속이 가능한 변속기를 제공하고자 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축에 장착되고, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 링기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와; 일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시(Bush)를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와; 상기 링기어에 연결되어 상기 링기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 링기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이(Shifting Wire Stay)와; 일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치를 매개로 회전하는 선기어부시스테이;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 고정기어는 상기 링기어가 링기어 하우징의 일단 내측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 링기어 하우징의 타단은 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결되어 고정되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 캐리어는 상기 크랭크축에 체결되어 상기 크랭크축을 회전축으로 하여 회전하며, 상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하도록 구현된다.

여기서, 상기 캐리어는 상기 선기어부시 스테이의 일단 상측에 체결되어 상기 크랭크축을 회전축으로 하여 회전하며, 상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하도록 구현된다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축에 장착되고, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 선기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와; 일면 내측면에는 상기 유성기어와 맞물리는 링기어가 형성되는 링기어하우징을 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와; 상기 선기어에 연결되어 상기 선기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어(Shifting Wire)와; 일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 캐리어를 회전하는 선기어부시 스테이와; 일단은 상기 구동기어측에 타단은 상기 피동기어측에 연결되어 일방향 회전을 유도하는 래치;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 고정기어는 상기 선기어가 선기어부시의 일단 외측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 선기어부시의 타단은 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결되어 고정되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 캐리어는 상기 선기어부시 스테이를 매개로 결합되어 상기 크랭크축을 회전축으로 하여 회전하며, 상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하고, 상기 선기어부시는 상기 크랭크축과 스러스트베이링을 매개로 하여 연결되도록 구현된다.

여기서, 상기 캐리어는 상기 선기어부시 스테이를 매개로 결합되어 상기 크랭크축를 회전축으로 하여 회전하며, 상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하고, 상기 선기어부시는 상기 선기어부시 스테이의 일단 상측에 회전베이링을 매개로 하여 연결되도록 구현된다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 자전거 뒷차축에 장착되고, 입력측의 구동기어이며, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 선기어부시와 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와; 링기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와; 일단에는 상기 링기어를 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 타단은 상기 뒷차축에 연결되어 고정되는 링기어 하우징과; 일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시를 상기 뒷차축의 허브에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와; 상기 링기어에 연결되어 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어 단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이;를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 자전거 뒷차축에 장착되고, 입력측의 구동기어이며, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 링기어 하우징과의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와; 내측면은 상기 뒷차축의 회전방향에 대하여 고정되며 외측면은 치면이 형성되고, 시프팅 로드(Shifting Rod)에 의한 시프팅에 의해 상기 유성기어와 맞물리는 구조를 갖으며, 고정기어로 사용되는 선기어와; 출력측 피동기어이며, 링기어 하우징 형태로 상기 링기어 하우징의 치면은 상기 유성기어와 맞물리며 타단은 상기 뒷차축의 허브에 연결되는 링기어와; 상기 선기어에 연결되어 상기 선기어와 상기 유성기어을 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어 단수를 조정하는 시프팅로드;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 선기어의 시프팅은 상기 시프팅 로드의 상기 뒷차축 방향으로 이동에 의하며, 상기 선기어의 시프팅시 상기 선기어에 복원력을 주기 위하여 상기 뒷차축을 지지면으로 하는 스프링이 장착되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축에 장착되고, 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며, 상기 크랭크축를 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 링기어 하우징의 일단 내측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 링기어 하우징의 타단이 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결 고정된 상태에서 회전방향에 대한 고정기어로 사용되는 링기어와; 일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와; 상기 링기어에 연결되어 상기 링기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 링기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리 시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이와; 일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치를 매개로 회전하는 선기어부시 스테이를; 포함하고, 상기 유성기어는 3개이상이 1쌍을 이루며 동일 평면상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 연결되어 수평적으로 배열되고, 상기 선기어부시에 형성되는 선기어는 상기 유성기어의 쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어 각각의 쌍에 맞물리는 구조를 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축에 장착되고, 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 선기어부시의 일단 외측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 선기어부시의 타단이 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결 고정된 상태에서 회전 방향에 대한 고정기어로 사용되는 선기어와; 일면 내측면에는 상기 유성기어와 맞물리는 링기어가 형성되는 링기어 하우징을 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와; 상기 선기어에 연결되어 상기 선기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어(Shifting Wire)와; 일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 캐리어를 회전하는 선기어부시 스테이와; 일단은 상기 구동기어측에 타단은 상기 피동기어측에 연결되어 일방향 회전을 유도하는 래치;를 포함하고, 상기 유성기어는 3개 이상이 1쌍을 이루며 동일 평면상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 연결되어 수평적으로 배열되고, 상기 링기어 하우징에 형성되는 링기어는 상기 유성기어의 쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어 각각의 쌍에 맞물리는 구조를 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 자전거 뒷차축에 장착되고, 입력측의 구동기어이며, 유성기어의 공전을 위한축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와; 링기어 하우징의 일단 내측면에 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 링기어 하우징의 타단이 뒷차축과 연결 고정된 상태에서 회전 방향에 대한 고정기어로 사용되는 링기어와; 출력측 피동기어이며, 선기어부시의 일단면에 형성되고 상기 유성기어와 맞물리는 구조를 갖으며, 상기 뒷차축의 허브에 연결되는 선기어와; 상기 링기어에 연결되어 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이(Shifting Wire Stay);를 포함하고, 상기 유성기어는 3개 이상이 1쌍을 이루며 동일 평면상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 고정되어 수평적으로 배열되고, 상기 피동기어는 상기 유성기어쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어쌍 각각에 맞물리는 구조를 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 자전거 뒷차축에 장착되고, 입력측의 구동기어이며, 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 링기어 하우징과의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와; 내측면은 상기 뒷차축에 고정되며 외측면은 치면이 형성되고, 시프팅 로드(Shifting Rod)에 의한 시프팅에 의해 상기 유성기어와 맞물리는 구조를 갖으며, 회전 방향에 대한 고정기어로 사용되는 선기어와; 출력측 피동기어이며, 링기어 하우징 형태로 상기 링기어 하우징의 치면은 상기 유성기어와 맞물리며 타단은 상기 뒷차축의 허브에 연결되는 링기어와; 상기 선기어에 연결되어 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어 단수를 조정하는 시프팅 로드와; 상기 선기어의 시프팅시 상기 선기어에 복원력을 주기 위하여 상기 뒷차축을 지지면으로 하여 장착된 스프링;을 포함하고, 상기 유성기어는 3개 이상이 1쌍을 이루며 동일 평면 상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 고정되어 수평적으로 배열되고, 상기 피동기어는 상기 유성기어쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어쌍 각각에 맞물리는 구조를 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축 또는 뒷차축에 장착되고, 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축 또는 뒷차축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 링기어 하우징을 비비쉘(Bottom Bracket Shell) 또는 뒷차축에 연결하여 링기어를 회전방향에 대해 고정시켜 사용되는 고정기어와; 선기어를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시키거나 상기 뒷차축의 허브에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어;를 포함하되, 상기 유성기어는 2쌍 이상이 수평 배열되어 구성되며, 상기 캐리어는 제1 및 제2 캐리어로 이루어지고 제2 캐리어에는 마지막 단에 위치되는 유성기어가 결합되고, 상기 링기어는 링기어 하우징의 내측면에 상기 크랭크축 또는 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되며, 상기 링기어 하우징에는 시프팅 와이어 스테이가 형성되어 상기 시프팅 와이어 스테이의 시프팅 동작에 따라 상기 링기어는 첫열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제1 치면과 마지막 열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제2 치면이 형성되고, 상기 선기어는 제1 선기어부시 일면에 형성된 하나 이상의 치면을 갖는 제1 선기어와 제2 선기어부시 일면에 형성된 하나의 제2 선기어로 이루어지고, 상기 제1 선기어부시는 구동측인 선기어부시 스테이 또는 캐리어와 래치를 매개로 연결되며, 상기 제1 선기어부시와 제2 선기어부시 간에도 래치를 매개로 연결되고, 상기 제2 선기어는 마지막 단에 위치되는 유성기어와 맞물리며, 상기 제1 선기어는 하나 이상의 치면 각각이 마지막 단에 위치한 유성기어를 제외한 나머지 유성기어와 상시 맞물려서 마지막 단을 제외한 단에서는 상기 링기어와 상기 제1 캐리어 내의 상기 첫열의 유성기어중 한 쌍이 맞물리고 마지막 단에서는 상기 첫열의유성기어 중 한쌍과 상기 제2 캐리어 내의 유성기어가 동시에 맞물리는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 크랭크축에 장착되고, 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 선기어를 비비쉘(Bottom Bracket Shell)에 회전 방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와; 링기어를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는피동기어;를 포함하되, 상기 유성기어는 2쌍 이상이 수평배열되어 구성되며, 상기 캐리어는 제1 및 제2 캐리어로 이루어지고 제2 캐리어에는 마지막 단에 위치되는 유성기어가 결합되고, 상기 선기어는 선기어부시에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되며, 상기 선기어에는 시프팅 와이어가 연결되며 상기 시프팅 와이어의 시프팅 동작에 따라 상기 선기어는 첫열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제1 치면과 마지막열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제2 치면이 형성되고, 상기 링기어는 제1 링기어 하우징 일면에 형성된 하나 이상의 치면을 갖는 제1 링기어와 제2 링기어 하우징 일면에 형성된 하나의 제2 링기어로 이루어지고,상기 제1 링기어 하우징은 크랭크축과 연결된 선기어 부시 스테이와 래치를 매개로 연결되며, 상기 제1 링기어 하우징과 제2 링기어 하우징 간에도 래치를 매개로 연결되고, 상기 제2 링기어는 마지막 단에 위치되는 유성기어와 맞물리며, 상기 제1 링기어는 하나 이상의 치면 각각이 마지막단에 위치한 유성기어를 제외한 나머지 유성기어와 상시 맞물려서 마지막단을 제외한 단에서는 상기 선기어와 상기 제1 캐리어 내의 상기 첫열의 유성기어중 한쌍이 맞물리고 마지막단에서는 상기 첫열의 유성기어중 한쌍과 상기 제2 캐리어 내의 유성기어가 동시에 맞물리는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 자전거용 변속기는, 자전거 뒷차축에 장착되고, 유성기어의 공전을 위한축으로 사용되며 상기 뒷차축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와; 선기어를 뒷차축에 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와; 링기어를 상기 뒷차축 허브에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어;를 포함하되, 상기 유성기어는 2쌍 이상이 수평배열되어 구성되며, 상기 캐리어는 제1 및 제2 캐리어로 이루어지고 제2 캐리어에는 마지막 단에 위치되는 유성기어가 결합되고, 상기 선기어는 뒷차축에 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되며, 상기 선기어에는 시프팅 로드가 연결되며 상기 시프팅 로드의 시프팅 동작에 따라 상기 선기어는 첫열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제1 치면과 마지막열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제2 치면이 형성되고, 상기 링기어는 제1 링기어 하우징 일면에 형성된 하나 이상의 치면을 갖는 제1 링기어와 제2 링기어 하우징 일면에 형성된 하나의 제2 링기어로 이루어지고, 상기 제1 링기어 하우징은 상기 제1 캐리어와 래치를 매개로 연결되며, 상기제1 링기어 하우징과 제2 링기어 하우징간에도 래치를 매개로 연결되고, 상기 제2 링기어는 마지막단에 위치되는 유성기어와 맞물리며, 상기 제1 링기어는 하나 이상의 치면 각각이 마지막단에 위치한 유성기어를 제외한 나머지 유성기어와 상시 맞물려서 마지막단을 제외한 단에서는 상기 선기어와 상기 제1 캐리어 내의 상기 첫열의 유성기어 중 한쌍이 맞물리고 마지막단에서는 상기 첫열의 유성기어 중 한쌍과 상기 제2 캐리어 내의 유성기어가 동시에 맞물리는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 유성치차를 이용하여 1:1, 제1 증속 및 제2 증속이 구현되는 변속기를 제공하여 일반자건거 뿐만아니라 미니벨로 자전거에도 적용가능하고, 고정기어 요소를 시프팅하여 간단한 구조를 갖으며, 변속기를 자전거의 뒷차축 뿐만 아니라 크랭크축에 장착할 수 있는 구조가 가능하다.

또한, 유성치차를 2쌍 이상을 형성시켜 제3 증속 이상의 변속이 가능한 변속기를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 8은 도 5의 A-A 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 12는 도 9의 A-A 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 16은 도 13의 A-A 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 18은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 20은 도 17의 A-A 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 22는 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 23은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 24는 도 21의 A-A 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 26은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 27은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 28은 도 25의 A-A 단면도이다.
도 29는 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이다.
도 30은 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이다.
도 31은 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이다.
도 32는 도 29의 A-A 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자전거용 변속기 구조, 동작 및 작용효과를 설명한다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하기에 앞서 본 발명이 구현하고자 하는 기술을 정리한다.

첫째, 유성치차의 조건 중 캐리어를 구동기어로 하고, 선기어 또는 링기어 중 어느 하나를 피동기어로 하고 다른 하나를 고정기어로 사용한다.

둘째, 자전거의 크랭크축 또는 뒷차축에 장착될 수 있는 구조를 갖는다.

셋째, 고정기어로 사용되는 선기어 또는 링기어를 시프팅 와이어(시프팅 와이어 스테이 또는 시프팅 로드에 연결)로 시프팅 시킴으로서 변속 시프트를 구성함으로써 별도의 시프터가 필요없는 단순 구조의 변속기이다.

넷째, 제1 내지 제6 실시예는 유성치차를 통하지 않고 직접 구동되는 1:1 변속을 1단으로 하고, 1쌍의 유성치차를 추가하여 2단 증속을 하는 변속기 구조이며, 제7 실시예는 1쌍의 유성치차를 더 추가하여 3단 증속을 가능케 하는 변속기 구조이고, 제8 실시예는 2쌍의 유성기어와 피동기어 및 구동기어 2개를 사용하여 고 기어비를 구현할 수 있는 변속기이다.

다섯째, 제1 내지 제4 실시예는 변속기가 크랭크축에 장착되는 구조이며, 제1 및 제3 실시예는 크랭크축과 일체화된 변속기 구조이고 제2 및 제4 실시예는 크랭크축에 별물로서 장착할 수 있는 구조를 갖는다.

여섯째, 제5 및 제6 실시예는 뒷차축과 일체화된 변속기 구조를 갖는다.

[자전거용 변속기의 제1 실시예 ]

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이며, 도 4는 도 1의 A-A 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자전거용 변속기(11)는 크랭크축(15)을 회전축으로 하고 비비쉘(BB Shell, Bottom Bracket Shell, 12)에 연결되며, 스프로켓(13)의 내측과 장착되며, 크랭크암(14)을 장착시키는 결합구조를 갖는다.

도 3을 참조하면, 자전거용 변속기(11)는 캐리어(111), 유성기어쌍(112), 니들로울러(113), 니들로울러고정링(114), 스러스트 베어링(115), 시프팅 와이어 스테이(116), 링기어(117), 링기어 하우징(118), 선기어부시(119), 래치고정링(120), 래치(121) 및 선기어부시 스테이(122)를 포함하여 이루어진다.

도 4를 참조하여 장착 구조를 살펴본다.

캐리어(111)는 회전축인 크랭크축(15)에 장착되어 입력측의 구동기어로 사용된다.

링기어(117)는 일단면에 스플라인(축방향 이동을 위함)을 가지며 링기어 하우징(118)에 연결되고, 링기어(117)에는 시프팅 와이어 스테이(116)가 연결되며, 링기어 하우징(118)의 타단면이 비비쉘(12)의 플랜지 부분에 체결(124)되어 고정되어 고정기어로 사용된다.

선기어부시(119)는 일단면에 치면(선기어)을 가지며 치면은 유성기어(112)와 상시 맞물리며 타단은 스프로켓(13)의 내측면에 체결되고, 래치(121)를 매개로 하여 선기어부시 스테이(122)와 결합된다. 선기어부시(119)는 출력측 피동기어로 사용된다.

선기어부시 스테이(122)의 내측은 크랭크축(15)과 체결되고 외측단은 크랭크암(14)과 체결되어 너트(123)에 의해 고정되어 크랭크암(14)의 회전에 따라 크랭크축(15)에 회전력을 전달한다.

유성기어(112)는 캐리어(111)와 니들로울러(113)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 니들로울러(113)는 니들로울러고정링(114)에 의해 캐리어(111)에 고정된다. 유성기어(112)는 선기어부시(119)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다.

시프팅 와이어 스테이(116)는 링기어(117)에 장착되어 링기어 하우징(118) 외부로 노출되며, 시프팅 와이어 스테이(116)의 수평이동에 의해 링기어(117)와 유성기어(112)가 치합되거나 분리되는 구조를 갖게 하여 1:1 구동에서 2단 기어로 또는 그 반대로 기어 변속을 가능케 한다.

각각의 구성요소들의 회전을 원활하게 유지하기 위해 각각의 구성요소간에는 스러스트베어링(115)이 장착된다.

이러한 구조를 갖는 변속기의 동작을 설명한다.

자전거의 페달을 밟으면 크랭크암(14)이 회전하고, 크랭크암(14)과 연동되어 선기어부시 스테이(122)와 크랭크축(15)이 회전한다.

크랭크축(15)과 선기어부시 스테이(122) 회전에 따라 래치(121)에 물린 선기어부시(119)가 회전하고, 선기어부시(119)와 연결된 스프로켓(13)이 회전하면서 1:1 구동(즉, 1단기어)이 이루어진다. 이때, 시프팅 와이어 스테이(116)는 링기어(117)의 위치를 유성기어(112)와 맞물리지 않은 위치에 놓이도록 하여(시프팅 와이어 스테이(116)의 기본위치가 됨), 이 위치에서 유성기어(112)는 겉돌게 된다.

이어서, 시프팅 와이어 스테이(116)를 시프트시켜 링기어(117)와 유성기어(112)가 맞물리도록 하면, 링기어(112)가 고정인 상태에서 캐리어(111)가 구동되며 유성기어(112)와 맞물린 선기어부시(119)는 증속회전를 하게 되며 선기어부시(119)와 체결된 스프로켓(13)이 증속된다(2단 기어). 이때, 선기어부시 스테이(122)와 선기어부시(119)는 래치(121)에 의해 겉돌게 된다.

[자전거용 변속기의 제2 실시예 ]

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 8은 도 5의 A-A 단면도이다.

자전거용 변속기의 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 그 구성 및 구조가 유사하며, 제1 실시예의 캐리어(111)가 크랭크축(15)에 직접 체결되는 것에 비해 제2 실시예의 캐리어(211)는 선기어부시 스테이(222) 선단부 위에 올려져 체결되는 구조를 갖는다.

제2 실시예의 변속기 구조는 캐리어(211)가 선기어부시 스테이(222) 선단에 올려져 장착되므로 제1 실시예와 비교하여 선기어의 반경이 커지는 차이가 있으며, 제1 실시예와 달리 변속기 자체를 별물로 제작하여 크랭크축(25)에 장착 및 분리가 가능한 장점이 있는 구조이다.

나머지 구성요소인, 유성기어쌍(212), 니들로울러(213), 니들로울러고정링(214), 스러스트 베어링(215), 시프팅 와이어 스테이(216), 링기어(217), 링기어 하우징(218), 선기어부시(219), 래치고정링(220) 및 래치(221)는 제1 실시예의 구성요소와 같은 구조를 갖고 같은 기능을 갖는다.

또한, 변속기의 1단기어에서 2단기어로의 변속 동작도 동일하다.

[자전거용 변속기의 제3 실시예 ]

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 12는 도 9의 A-A 단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자전거용 변속기(31)는 크랭크축(35)을 회전축으로 하고 비비쉘(BB Shell, Bottom Bracket Shell, 32)에 연결되며, 스프로켓(33)의 내측과 장착되며, 크랭크암(34)을 장착시키는 결합구조를 갖는다. 비비쉘(32)의 외부로는 변속기(31) 내부에 장착된 선기어(327)와 연결되어 기어변속을 시프팅하는 시프팅 와이어(36)가 돌출되어 자전거의 핸들바에 위치된 단수조정장치에 연결된다.

도 11을 참조하면, 자전거용 변속기(31)는 스러스트 베어링(315), 선기어부시(319), 선기어(327), 캐리어고정링(326), 니들로울러고정링(314), 니들로울러(313), 유성기어쌍(312), 래치고정링(320), 래치(321), 캐리어(311), 링기어 하우징(318) 및 캐리어부시(322)를 포함하여 이루어진다.

도 12를 참조하여 장착 구조를 살펴본다.

캐리어(311)는 캐리어부시(322)에 연결되어 회전축인 크랭크축(35)에 연동되어 회전되며 입력측의 구동기어로 사용된다. 캐리어(311)의 외곽에는 유성기어(312)가 장착된다.

캐리어부시(322)는 크랭크 암(34)과 장착되고 너트(323)로 고정되어 크랭크암(34)의 회전에 따라 크랭크축(35)과 함께 회전하게 되며, 회전력을 캐리어(311)에 전가한다.

링기어하우징(318)의 일단은 스프로켓(33)의 내측면과 체결되며, 타단의 내측면에는 치면이 형성되어 그 치면과 유성기어(312)가 맞물린 상태로 회전하게 된다. 링기어하우징(318)은 캐리어(311)와 래치(321)를 매개로 하여 회전하게 되며 출력측 피동기어로 사용된다.

선기어부시(319)는 일단면에 선기어를 가지며 선기어의 치면은 유성기어(312)와 시프팅 와이어(316)의 시프팅 동작에 의해 치합되거나 분리된다. 선기어부시(319)의 일단은 비비쉘(32)의 플랜지에 체결되어(324) 고정기어로 사용된다.

유성기어(312)는 캐리어(311)와 니들로울러(313)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 니들로울러(313)는 니들로울러고정링(314)에 의해 고정된다. 유성기어(312)는 선기어부시(319)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다.

시프팅 와이어(316)는 선기어(327)에 장착되어 비비쉘(32) 외부로 노출되며, 시프팅 와이어(316)의 수평이동에 의해 선기어(327)와 유성기어(312)가 치합되거나 분리되는 구조를 갖게 하여 1:1 구동에서 2단 기어로 또는 그 반대로 기어 변속을 가능케 한다.

각각의 구성요소들의 회전을 원활하게 유지하기 위해 각각의 구성요소간에는 스러스트베어링(215)이 장착된다.

이러한 구조를 갖는 변속기의 동작을 설명한다.

자전거의 페달을 밟으면 크랭크암(34)이 회전하고, 크랭크암(34)과 연동되어 캐리어부시(322)와 크랭크축(35)이 회전한다.

크랭크축(35)과 캐리어부시(322) 회전에 따라 래치(321)에 물린 링기어 하우징(318)이 회전하고 이와 체결된 캐리어(311)가 회전하고 캐리어(311)와 연결된 스프로켓(33)이 회전하면서 1:1 구동(즉, 1단기어)이 이루어진다. 이때, 시프팅 와이어(316)는 선기어(327)가 유성기어(312)와 물리지 않은 위치에 놓이게 되며(시프팅 와이어의 기본위치가 됨), 이 위치에서 유성기어(312)는 겉돌게 된다.

이어서, 시프팅 와이어(316)를 이동시켜 선기어(327)와 유성기어(312)가 맞물리도록 하면, 선기어(327)가 고정인 상태에서 캐리어(311)가 구동되며 유성기어(312)와 맞물린 링기어하우징(318)은 증속회전를 하게 되며 링기어하우징(318)과 체결된 스프로켓(33)이 증속된다(2단 기어). 이때, 캐리어(311)가 래치(321)에 의해 링기어 하우징(318)을 구동시키는 동력 전달은 겉돌게 된다.

또한, 래치(321)의 위치는 구동측과 피동측 사이 즉 캐리어부시와 캐리어에 장착이 가능하나 캐리어에 장착함이 공간 활용에 바람직하다.

[자전거용 변속기의 제4 실시예 ]

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 16은 도 13의 A-A 단면도이다.

자전거용 변속기의 제4 실시예는 제3 실시예와 비교하여 그 구성 및 구조가 유사하며, 차이점은 제3 실시예의 선기어부시(319)가 크랭크축(35)에 직접 체결되는 것에 비해 제4 실시예의 선기어부시(419)는 회전베어링(428)을 매개로 하여 캐리어부시 스테이(422) 선단에 올려져 체결되는 구조를 갖는다.

제4 실시예의 변속기 구조는 선기어부시(419)가 캐리어부시 스테이(422) 선단에 올려져 체결되는 구조이므로 제3 실시예와 비교하여 반경이 커지는 차이가 있으며, 제3 실시예와 달리 변속기 자체를 별물로 제작하여 크랭크축(45)에 장착 및 분리가 가능한 장점이 있는 구조이다.

나머지 구성요소인 스러스트 베어링(415), 선기어(427), 캐리어고정링(426), 니들로울러고정링(414), 니들로울러(413), 유성기어쌍(412), 래치고정링(420), 래치(421), 캐리어(411), 링기어 하우징(418) 및 캐리어부시(422)는 제3 실시예의 구성요소와 같은 구조를 갖고 같은 기능을 갖는다.

또한, 변속기의 1단기어에서 2단기어로의 변속 동작도 제3 실시예와 동일하다.

[자전거용 변속기의 제5 실시예 ]

도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 18은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 19는 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 20은 도 17의 A-A 단면도이다.

도 17 및 도 18를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 자전거용 변속기(51)는 뒷차축(55)을 회전축으로 하고 스프로켓(54)을 사이로 허브(53)에 연결되며, 뒷차축(55)에 고정볼트(56)로 고정되는 결합구조를 갖는다.

도 19를 참조하면, 자전거용 변속기(51)는 스러스트베어링(515), 선기어부시(519), 래치고정링(520), 래치(521), 니들로울러고정링(514), 유성기어쌍(512), 니들로울러(513), 캐리어(511), 시프팅 와이어 스테이(516), 링기어(517) 및 링기어 하우징(518)을 포함하여 이루어진다.

도 20을 참조하여 장착 구조를 살펴본다.

캐리어(511)의 일단은 구동축인 스프로켓(54)의 내측면에 장착되고, 타단은 래치(521)를 매개로 하여 선기어부시(519)과 체결되어 입력측의 구동기어로 사용된다.

링기어(517)는 링기어 하우징(518)의 일단면에 시프팅 와이어 스테이(516)와 연결되며, 링기어 하우징(518)의 타단 내측면은 뒷차축(55)과 체결되어 고정기어로 사용된다.

선기어부시(519)는 일단면에 치면(선기어)을 가지며 치면은 유성기어(512)와 상시 맞물리며 타단은 허브(53)와 체결되고(524), 래치(521)를 매개로 하여 캐리어(511)와 결합된다.

유성기어(512)는 캐리어(511)와 니들로울러(513)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 니들로울러(513)는 니들로울러고정링(514)에 의해 고정된다. 유성기어(512)는 선기어부시(519)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다.

시프팅 와이어 스테이(516)는 링기어(517)에 장착되어 링기어 하우징(518) 외부로 노출되며, 시프팅 와이어 스테이(516)의 수평이동에 의해 링기어(517)와 유성기어(512)가 치합되거나 분리되는 구조를 갖게 하여 1:1 구동에서 2단 기어로 또는 그 반대로 기어 변속을 가능케 한다.

각각의 구성요소들의 회전을 원활하게 유지하기 위해 각각의 구성요소간에는 스러스트베어링(515)이 장착된다.

이러한 구조를 갖는 변속기의 동작을 설명한다.

자전거의 페달을 밟으면 뒷차축(55)의 스프로켓(54)에 동력이 전달되고, 스프로켓(54)의 회전과 연동되어 캐리어(511)가 회전한다.

캐리어(511)가 회전하면 래치(521)를 매개로 체결된 선기어부시(519)가 회전하게 되고, 1:1 구동(즉, 1단기어)이 이루어진다. 이때, 시프팅 와이어 스테이(516)는 링기어(517)의 위치를 유성기어(512)와 맞물리지 않은 위치에 놓이도록 하여(시프팅 와이어 스테이(516)의 기본위치가 됨), 이 위치에서 유성기어(512)는 겉돌게 된다.

이어서, 시프팅 와이어 스테이(516)를 시프팅시켜 링기어(517)와 유성기어(512)가 맞물리도록 하면, 링기어(512)가 고정인 상태에서 캐리어(511)가 구동되며 유성기어(512)와 맞물린 선기어부시(119)는 증속회전를 하게 되며 선기어부시(519)와 체결된 허브(53)가 증속된다(2단 기어). 이때, 선기어부시(519)와 래치(521)는 겉돌게 된다.

[자전거용 변속기의 제6 실시예 ]

도 21은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 22는 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 23은 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 24는 도 21의 A-A 단면도이다.

도 21 및 도 22을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 자전거용 변속기(61)는 뒷차축(65)을 회전축으로 하고 허브(63)와 스프로켓(64) 사이에서 허브(63)에 연결되며, 뒷차축(65)에 고정볼트(66)로 고정되는 결합구조를 갖는다.

도 23을 참조하면, 자전거용 변속기(61)는 스프링스테이(630), 스프링(629), 선기어(627), 시프팅 로드(616), 스러스트베어링(615), 링기어 하우징(618), 래치고정링(620), 래치(621), 캐리어(611), 유성기어쌍(612), 니들로울러(613), 니들로울러고정링(614) 및 캐리어스테이(631)를 포함하여 이루어진다.

도 24를 참조하여 장착 구조를 살펴본다.

캐리어(611)의 일단은 스프로켓(64)의 내측에 체결되며 타단에는 유성기어(612)가 장착된다. 캐리어(611)는 링기어하우징(618)과 래치(621)를 매개로 하여 결합되고, 스프로켓(64) 회전에 따라 입력측의 구동기어로 사용된다.

캐리어(611)는 스러스트베어링(615)을 매개로 캐리어스테이(631)와 결합되고, 캐리어스테이(631)는 뒷차축(65)에 고정된다.

링기어하우징(618)의 일단은 허브(62)와 체결되며(624), 타단의 내측면에는 치면이 형성되어 그 치면과 유성기어(612)가 맞물린 상태로 회전하게 된다. 링기어하우징(618)은 캐리어(611)와 래치(621)를 매개로 하여 회전하게 되며 출력측 피동기어로 사용된다.

선기어(627)는 시프팅 로드(616)와 연결되며, 시프팅 로드(616)의 시프팅 동작에 의해 유성기어(612)와 치합되거나 분리된다. 선기어(627)의 내측은 뒷차축(65)과 스플라인으로 체결되어 고정기어로 사용된다.

선기어(627)의 일면은 스프링스테이(630)와 뒷차축(65)을 매개로 하여 스프링(629)이 연결되고, 타면에는 시프팅 로드(616)가 체결되어 시프팅 로드(616)의 시프팅 동작 및 스프링의 탄성력에 의해 선기어(627)는 링기어(612)와 치합되거나 분리되어 1:1 구동에서 2단 기어로 또는 그 반대로 기어 변속을 가능케 한다.

유성기어(612)는 캐리어(611)와 니들로울러(613)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 니들로울러(613)는 니들로울러고정링(614)에 의해 고정된다. 유성기어(612)는 선기어(627)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다.

각각의 구성요소들의 회전을 원활하게 유지하기 위해 각각의 구성요소간에는 스러스트베어링(615)이 장착된다.

이러한 구조를 갖는 변속기의 동작을 설명한다.

자전거의 페달을 밟으면 스프로켓(64)이 회전되고 스프로켓(64)과 연동되어 캐리어(611)가 회전한다.

캐리어(611)의 회전에 따라 래치(621)를 매개로 연결된 링기어하우징(618)이 회전하고 이와 체결된 허브(63)가 회전하면서 1:1 구동(즉, 1단기어)이 이루어진다. 이때, 시프팅 로드(616)는 선기어(627)가 유성기어(612)와 물리지 않은 위치에 놓이게 되며(시프팅 로드의 기본위치가 됨), 이 위치에서 유성기어(612)는 겉돌게 된다.

이어서, 시프팅 로드(616)를 시프팅시켜 선기어(627)와 유성기어(612)가 맞물리도록 하면, 선기어(627)가 고정인 상태에서 캐리어(611)가 가속되며 유성기어(612)와 맞물린 링기어하우징(618)은 증속회전를 하게 되며 링기어하우징(618)과 체결된 허브(63)가 증속된다(2단 기어). 이때, 링기어 하우징(618)은 래치(621)와 겉돌게 된다.

[자전거용 변속기의 제7 실시예 ]

도 25는 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 26은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 27은 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 28은 도 25의 A-A 단면도이다.

본 발명의 제7 실시예는 제1 내지 제6 실시예의 구성(2단 변속기)에서 3단 이상의 변속이 가능한 변속기에 대한 구조이다.

3단 이상의 변속 구조의 바람직한 실시예로서 제7 실시예는 제2 실시예(링기어 고정, 캐리어 구동, 선기어 피동)를 기본으로 하여 유성치차 1쌍을 추가하여 3단 변속이 가능하도록 한 구성이다.

도시되지는 않지만, 제1 내지 제6 실시예에 제7 실시예와 동일한 개념의 구성을 추가하여 3단 변속을 가능하게 하고, 나아가 유성치차 2쌍 이상을 추가하여 유성기어쌍과 맞물려 구동되어 출력측 피동기어로 사용되는 선기어 또는 링기어의 치면을 유성치차쌍의 수와 동일하게 하여 4단 이상의 변속기를 구현할 수 있음은 당연하다.

도 25 및 도 26를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 자전거용 변속기(71)는 크랭크축(75)을 회전축으로 하고 비비쉘(BB Shell, Bottom Bracket Shell, 72)에 연결되며, 스프로켓(73)의 내측과 연결되고, 크랭크암(74)을 장착시키는 결합구조를 갖는다.

도 27을 참조하면, 자전거용 변속기(71)는 캐리어고정링(726), 캐리어(711), 제1 유성기어쌍(712a), 제1 니들로울러(713a), 제2 유성기어쌍(712b), 제2 니들로울러(713b), 니들로울러고정링(714), 스러스트 베어링(715), 시프팅 와이어 스테이(716), 링기어(717), 링기어 하우징(718), 선기어부시(719), 래치고정링(720), 래치(721) 및 선기어부시 스테이(722)를 포함하여 이루어진다.

도 28를 참조하여 장착 구조를 살펴본다.

캐리어(711)는 회전축인 크랭크축(15)에 선기어부시 스테이(722)를 경유하여 장착되어 크랭크축(75)의 회전에 연동되어 구동되는 입력측의 구동기어로 사용된다.

링기어(717)는 링기어 하우징(718)의 일단면에 스플라인 장착되고, 링기어(717)에는 시프팅 와이어 스테이(716)가 연결되며, 링기어 하우징(718)의 타단면은 비비쉘(72)의 플랜지 부분에 체결(724)되어 고정기어로 사용된다.

선기어부시(719)는 일단면에 치면(선기어)을 가지며 치면은 유성기어(712)와 시프팅 와이어 스테이(716)의 시프팅 동작에 의해 맞물리며 타단은 스프로켓(73)의 내측면에 체결되고, 래치(721)를 매개로 하여 선기어부시 스테이(722)와 결합된다. 선기어부시(719)는 스프로켓(73)에 회전력을 전달하는 출력측 피동기어로 사용된다.

선기어부시(719)의 치면은 2개의 치면을 갖으며, 일 치면(719a)은 제1 유성기어(712a)와 맞물리며 타 치면(719b)은 제2 유성기어(712b)와 맞물리게 된다.

시프팅 와이어 스테이(716)의 시프팅 동작에 따라 링기어의 치면이 유성기어와 하나도 맞물리지 않으면 1:1(1단 기어)로, 제1 유성기어(712a)와 맞물리면 2단 기어로, 제2 유성기어(712b)와 맞물리면 3단 기어로 변속이 되도록 구현된다.

선기어부시 스테이(722)의 내측은 크랭크축(75)과 체결되고 외측단은 크랭크암(74)과 체결되어 너트(723)에 의해 고정되어 크랭크암(74)의 회전에 따라 크랭크축(75)에 회전력을 전달한다.

유성기어(712)는 캐리어(711)와 니들로울러(713)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 니들로울러(713)는 니들로울러고정링(714)에 의해 고정된다. 제1 및 제2 유성기어(712a, 712b)는 선기어부시(719)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다.

시프팅 와이어 스테이(716)는 링기어(717)에 장착되어 링기어 하우징(718) 외부로 노출되며, 시프팅 와이어 스테이(716)의 수평이동에 의해 링기어(717)와 제1 및 제2 유성기어(712a, 712b)가 치합되거나 분리되는 구조를 갖게 하여 1:1 구동에서 2단 기어로 2단 기어에서 3단 기어로 또는 그 반대로 기어 변속을 가능케 한다.

각각의 구성요소들의 회전을 원활하게 유지하기 위해 각각의 구성요소간에는 스러스트베어링(715)이 장착된다.

이러한 구조를 갖는 변속기의 동작을 설명한다.

자전거의 페달을 밟으면 크랭크암(74)이 회전하고, 크랭크암(74)과 연동된 선기어부시 스테이(722)와 크랭크축(75)이 회전한다.

크랭크축(75)과 선기어부시 스테이(722) 회전에 따라 래치(721)에 물린 선기어부시(719)가 회전하고, 선기어부시(719)와 연결된 스프로켓(73)이 회전하면서 1:1 구동(즉, 1단기어)이 이루어진다. 이때, 시프팅 와이어 스테이(716)는 링기어(717)의 위치를 유성기어(712a, 712b)와 맞물리지 않은 위치에 놓이도록 하여(시프팅 와이어 스테이(716)의 기본위치가 됨), 이 위치에서 제1 및 제2 유성기어(712a, 712b)는 겉돌게 된다.

이어서, 시프팅 와이어 스테이(716)를 시프팅시켜 링기어(717)와 제1 유성기어(712a)가 맞물리도록 하면, 링기어(717)가 고정인 상태에서 제1 유성기어(712a)가 가속되며 제1 유성기어(712a)와 맞물린 선기어부시(719)의 일 치면(719a)에 의해 선기어부시(719)는 증속회전를 하게 되며 선기어부시(719)와 체결된 스프로켓(73)이 증속된다(2단 기어). 이때, 선기어부시 스테이(722)는 래치(721)와 겉돌게 된다.

2단 기어 상태에서 다시, 시프팅 와이어 스테이(716)를 한번 더 시프팅시켜 링기어(717)와 제2 유성기어(712b)가 맞물리도록 하면, 링기어(717)가 고정인 상태에서 제2 유성기어(712b)가 가속되며 제2 유성기어(712b)와 맞물린 선기어부시(719)의 타 치면(719b)에 의해 선기어부시(719)는 더욱 더 증속회전를 하게 되며 선기어부시(719)와 체결된 스프로켓(73)이 더 증속된다(3단 기어).

상술한 바와 같이, 제1, 제2 및 제5 실시예에서는 1쌍의 유성기어를 더 추가하고 유성기어 2쌍에 대응되도록 피동기어인 선기어의 치면을 2개 형성하여 3단 변속이 가능한 변속기를 구현할 수 있으며, 제3, 제4 및 제6 실시예에서는 1쌍의 유성기어를 더 추가하고 유성기어 2쌍에 대응되도록 피동기어인 링기어의 치면을 2개 형성하여 3단 변속이 가능한 변속기를 구현하는 것이 가능하다.

또한, 4단 이상의 변속은 1단 추가에 따라 유성기어 1쌍을 추가하고 그에 대응되도록 피동기어(선기어 또는 링기어)의 치면을 1개씩 추가하게 되면, 4단, 5단 및 그 이상의 기어 변속이 가능하다.

[자전거용 변속기의 제8 실시예 ]

도 29는 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기의 장착도이고, 도 30은 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기의 탈착도이며, 도 31은 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기의 분해사시도이고, 도 32는 도 29의 A-A 단면도이다.

본 발명의 제8 실시예는 제1 내지 제6 실시예의 구성(2단 변속기) 및 제7 실시예(3단 이상 변속기)에서 고 기어비 구현을 가능하게 하는 변속기에 대한 구조이다.

고 기어비를 구현하기 위해 바람직한 실시예로서 제8 실시예는 제1 실시예(링기어 고정, 캐리어 구동, 선기어 피동)를 기본으로 하여 유성치차 1쌍과 2개의 선기어와 2개의 캐리어를 추가하여 고 기어비 변속이 가능하도록 한 구성이다.

도시하지는 않았지만, 제2 내지 제7 실시예와 같은 구성에 제8 실시예와 동일한 개념의 구성을 추가하여 고 기어비 변속을 가능하게 할 수 있다.

즉, 제1 내지 제6 실시예에 제8 실시예와 같은 구성을 추가하면 2단 기어에서 다음단 기어로 변속이 될 때 고 기어비 변속이 가능하게 되고, 제7 실시예에 제8 실시예와 같은 구성을 추가하면 3단 기어에서 다음단 기어로 변속이 될 때 고 기어비 변속이 가능하게 된다. 나아가 4단 이상의 변속기에서도 차기 단으로의 변속시 고 기어비 변속이 가능함은 물론이다.

도 29 및 도 30을 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 자전거용 변속기(81)는 크랭크축(85)을 회전축으로 하고 비비쉘(BB Shell, Bottom Bracket Shell, 82)에 연결되며, 스프로켓(83)의 내측과 연결되며, 크랭크암(84)을 장착시키는 결합구조를 갖는다.

도 31를 참조하면, 자전거용 변속기(81)는 제1 캐리어(811a), 제1 유성기어쌍(812a), 제1 니들로울러(813a), 니들로울러고정링(814), 스러스트베어링(815), 캐리어고정링(826), 제2 캐리어(811b), 제2 유성기어쌍(812b), 제2 니들로울러(813b), 니들로울러고정링(814), 시프팅 와이어 스테이(816), 링기어(817), 링기어 하우징(818), 제2 선기어부시(819b), 래치고정링(820a, 820b), 래치(821a, 821b), 제1 선기어부시(819a) 및 선기어부시 스테이(822)를 포함하여 이루어진다.

도 32를 참조하여 장착 구조를 살펴본다.

제1 캐리어(811a)는 회전축인 크랭크축(85)에 장착되어 크랭크축(85)의 회전에 연동되어 구동되는 입력측의 구동기어로 사용되며, 제2 캐리어(811b)는 제1 선기어부시(819a)에 장착되어 제1 선기어부시(819a)의 회전에 연동되어 구동되는 입력측의 구동기어로 사용된다.

링기어(817)는 링기어 하우징(718)의 내측면에 스플라인 장착되고, 링기어(817)에는 시프팅 와이어 스테이(816)가 연결되며, 링기어 하우징(818)의 타단면은 비비쉘(82)의 플랜지 부분에 체결(824)되어 고정기어로 사용된다.

제1 선기어부시(819a)는 일단면에 치면(선기어)을 가지며 치면은 제1 유성기어(812a)와 상시 맞물리며 타단 내측은 래치(821b)를 매개로 하여 선기어부시 스테이(822)와 결합되며, 일단 외측은 래치(821a)를 매개로 하여 제2 선기어부시(819b)와 결합된다. 제2 선기어부시(819b)는 일단면에 치면(선기어)을 가지며 치면은 제2 유성기어(812b)와 상시 맞물리며 타단은 스프로켓(83)의 내측면에 체결되고, 래치(821)를 매개로 하여 제1 선기어부시(819a))와 결합된다. 제1 및 제2 선기어부시(819a, 819b)는 스프로켓(83)에 회전력을 전달하는 출력측 피동기어로 사용된다.

선기어부시 스테이(822)의 내측은 크랭크축(85)과 체결되고 외측단은 크랭크암(84)과 체결되어 너트(823)에 의해 고정되어 크랭크암(84)의 회전에 따라 크랭크축(85)에 회전력을 전달한다.

제1 유성기어(812a)는 제1 캐리어(811a)와 제1 니들로울러(813a)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 제1 니들로울러(813a)는 니들로울러고정링(814)에 의해 제1 캐리어(811a)에 고정된다. 제1 유성기어(812a)는 제1 선기어부시(819a)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다. 제2 유성기어(812b)는 제2 캐리어(811b)와 제2 니들로울러(813b)를 매개로 하여 회동 가능하게 연결되며 제2 니들로울러(813b)는 니들로울러고정링(814)에 의해 제2 캐리어(811b)에 고정된다. 제2 유성기어(812b)는 제2 선기어부시(819b)를 중심으로 자전 및 공전을 하게 된다.

시프팅 와이어 스테이(816)는 링기어(817)에 장착되어 링기어 하우징(818) 외부로 노출되며, 시프팅 와이어 스테이(816)의 수평이동에 의해 링기어(817)와 제1 및 제2 유성기어(812a, 812b)가 치합되거나 분리되는 구조를 갖게 하여 1:1 구동에서 2단 기어로 변속되고, 2단 기어에서 차기단인 3단 기어 변속시 고 기어비를 구현하도록 한다.

링기어(817)는 두 개의 치면(817a, 817b)을 가지며, 제1 치면(817a)은 제1 유성기어(812a)와 맞물리고 제2 치면(817b)은 제2 유성기어(812b)와 맞물리는 구조를 갖는다. 시프팅 와이어 스테이(816)의 시프팅 동작에 따라 처음에는 링기어(817)와 유성기어(812a, 812b)가 맞물리지 않아 1:1 직접구동(1단 기어) 상태이고 링기어(817)의 제1 치면(817a)이 제1 유성기어(812a)에 맞물리면서 2단 기어 변속이 되고, 계속해서 링기어(817)의 제2 치면(817b)이 제2 유성기어(812b)에 맞물린 상태에서 제1 치면(817a)이 제1 유성기어(812a)에 같이 맞물리면서 3단으로 변속시 고 기어비 구현을 가능하게 한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서 제1 치면(817a)는 제2 치면(817b)의 폭 보다 넓어야 한다.

각각의 구성요소들의 회전을 원활하게 유지하기 위해 각각의 구성요소간에는 스러스트베어링(815)이 장착된다.

이러한 구조를 갖는 변속기의 동작을 설명한다.

자전거의 페달을 밟으면 크랭크암(84)이 회전하고, 크랭크암(84)과 연동된 선기어부시 스테이(822)와 크랭크축(85)이 회전한다.

크랭크축(85)과 선기어부시 스테이(822) 회전에 따라 래치(821b)에 물린 제1 선기어부시(819a)가 회전하고, 제1 선기어부시(819a)와 래치(821a)를 매개로 연결된 제2 선기어부시(819b)가 회전하면서 동시에 스프로켓(83)이 회전하여 1:1 구동(즉, 1단기어)이 이루어진다. 이때, 시프팅 와이어 스테이(816)는 링기어(817)의 위치를 제1 및 제2 유성기어(812a, 812b)와 맞물리지 않은 위치에 놓이도록 하여(시프팅 와이어 스테이(816)의 기본위치가 됨), 이 위치에서 제1 및 제2 유성기어(812a, 812b)는 겉돌게 된다.

이어서, 시프팅 와이어 스테이(816)를 시프팅시켜 링기어(817)의 제1 치면(817a)이 제1 유성기어(812a)와 맞물리도록 하면, 링기어(817)가 고정인 상태에서 제1 유성기어(812a)가 가속되며 제1 유성기어(812a)와 맞물린 제1 선기어부시(819a)에 의해 제1 선기어부시(819a)는 증속회전를 하게 되며 연동되어 제2 선기어부시(819b)도 증속회전을 하고 제2 선기어부시(819b)와 체결된 스프로켓(83)이 증속된다(2단 기어). 이때, 제1 선기어부시(819a)는 래치(821b)와 겉돌게 된다.

2단 기어 상태에서 다시, 시프팅 와이어 스테이(816)를 한번 더 시프팅시켜 링기어(817)의 제1 치면(817a)와 제1 유성기어(812a)가 계속적으로 맞물린 상태에서(제1 치면(817a)의 폭이 넓은 구조로 인해) 제2 치면(817b)와 제2 유성기어(812b)가 맞물리도록 하면, 링기어(817)가 고정인 상태에서 제1 및 제2 유성기어(812a, 812b)가 가속되며 제1 및 제2 유성기어(812a, 812b)와 각각 맞물린 제1 선기어부시(819a)와 제2 선기어부시(819b)에 의해 고 기어비 변속을 구현시키게 되어 스프로켓(83)이 고 기어비 변속에 의한 증속이 완료된다(3단 고 기어비 변속).

상술한 바와 같이, 제1, 제2 및 제5 실시예에서는 1쌍의 유성기어를 더 추가하고 유성기어 2쌍에 대응되도록 입력측 구동기어인 캐리어와 피동기어인 선기어를 각각 1개씩 더 추가하고 이에 대응할 수 있도록 링기어의 치면을 더 형성하여 3단 변속이 가능하며 3단 변속시 고 기어비 변속이 가능한 변속기를 구현할 수 있다.

제3, 제4 및 제6 실시예에서는 1쌍의 유성기어를 더 추가하고 유성기어 2쌍에 대응되도록 입력측 구동기어인 캐리어와 피동기어인 링기어를 1개씩 더 형성하고 이에 대응할 수 있도록 선기어 치면을 더 형성하여 3단 변속이 가능하며 3단 변속시 고 기어비 변속이 가능한 변속기를 구현하는 것이 가능하다.

또한, 제7 실시예에 유성기어 및 피동기어(선기어)를 1쌍씩 더 추가하고 이에 대응할 수 있도록 링기어의 치면을 더 형성하여 4단 변속이 가능하면서 동시에 4단 변속시 고 기어비 변속이 가능하며, 나아가 5단 이상의 변속기에서도 같은 구조를 적용하여 마지막 단수에서 고 기어비를 구현하는 것이 가능하다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81 ; 변속기
12, 22, 32, 42, 72, 82 ; 비비쉘(BB Shell)
13, 23, 33, 43, 73, 83 ; 스프로켓 53, 63 ; 허브
14, 24, 34, 44, 74, 84 ; 크랭크암 54, 64 ; 스프로켓
15, 25, 35, 45, 75, 85 ; 크랭크축 55, 65 ; 뒷차축
36, 46 ; 시프팅 와이어 56, 66 ; 너트

Claims (18)

1. 크랭크축에 장착되고,
   한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
   링기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와;
   일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시(Bush)를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와;
   상기 링기어에 연결되어 상기 링기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 링기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이(Shifting Wire Stay)와;
   일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치를 매개로 회전하는 선기어부시스테이;를 포함하는, 자전거용 변속기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정기어는 상기 링기어가 링기어 하우징의 일단 내측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 링기어 하우징의 타단은 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결되어 고정되는, 자전거용 변속기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 캐리어는 상기 크랭크축에 체결되어 상기 크랭크축을 회전축으로 하여 회전하며,
   상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하는, 자전거용 변속기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 캐리어는 상기 선기어부시 스테이의 일단 상측에 체결되어 상기 크랭크축을 회전축으로 하여 회전하며,
   상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하는, 자전거용 변속기.
5. 크랭크축에 장착되고,
   한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
   선기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와;
   일면 내측면에는 상기 유성기어와 맞물리는 링기어가 형성되는 링기어하우징을 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와;
   상기 선기어에 연결되어 상기 선기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어(Shifting Wire)와;
   일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 캐리어를 회전하는 선기어부시 스테이와;
   일단은 상기 구동기어측에 타단은 상기 피동기어측에 연결되어 일방향 회전을 유도하는 래치;를 포함하는, 자전거용 변속기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 고정기어는 상기 선기어가 선기어부시의 일단 외측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 선기어부시의 타단은 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결되어 고정되는, 자전거용 변속기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 캐리어는 상기 선기어부시 스테이를 매개로 결합되어 상기 크랭크축을 회전축으로 하여 회전하며,
   상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하고,
   상기 선기어부시는 상기 크랭크축과 스러스트베이링을 매개로 하여 연결되는, 자전거용 변속기.
8. 제6항에 있어서,
   상기 캐리어는 상기 선기어부시 스테이를 매개로 결합되어 상기 크랭크축를 회전축으로 하여 회전하며,
   상기 캐리어에 장착되는 유성기어는 니들로울러를 회전축으로 하여 상기 선기어를 중심으로 공전 및 자전을 하고,
   상기 선기어부시는 상기 선기어부시 스테이의 일단 상측에 회전베이링을 매개로 하여 연결되는, 자전거용 변속기.
9. 자전거 뒷차축에 장착되고,
   입력측의 구동기어이며, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 선기어부시와 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와;
   링기어를 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와;
   일단에는 상기 링기어를 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 타단은 상기 뒷차축에 연결되어 고정되는 링기어 하우징과;
   일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시를 상기 뒷차축의 허브에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와;
   상기 링기어에 연결되어 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어 단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이;를 포함하는, 자전거용 변속기.
10. 자전거 뒷차축에 장착되고,
    입력측의 구동기어이며, 한쌍의 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 링기어 하우징과의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와;
    내측면은 상기 뒷차축의 회전방향에 대하여 고정되며 외측면은 치면이 형성되고, 시프팅 로드(Shifting Rod)에 의한 시프팅에 의해 상기 유성기어와 맞물리는 구조를 갖으며, 고정기어로 사용되는 선기어와;
    출력측 피동기어이며, 링기어 하우징 형태로 상기 링기어 하우징의 치면은 상기 유성기어와 맞물리며 타단은 상기 뒷차축의 허브에 연결되는 링기어와;
    상기 선기어에 연결되어 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어 단수를 조정하는 시프팅로드;를 포함하는, 자전거용 변속기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 선기어의 시프팅은 상기 시프팅 로드의 상기 뒷차축 방향으로 이동에 의하며,
    상기 선기어의 시프팅시 상기 선기어에 복원력을 주기 위하여 상기 뒷차축을 지지면으로 하는 스프링이 장착되는, 자전거용 변속기.
12. 크랭크축에 장착되고,
    유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며, 상기 크랭크축를 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
    링기어 하우징의 일단 내측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 링기어 하우징의 타단이 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결 고정된 상태에서 회전방향에 대한 고정기어로 사용되는 링기어와;
    일면에는 상기 유성기어와 맞물리는 선기어가 형성되는 선기어부시를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와;
    상기 링기어에 연결되어 상기 링기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 링기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리 시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이와;
    일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치를 매개로 회전하는 선기어부시 스테이를; 포함하고,
    상기 유성기어는 3개이상이 1쌍을 이루며 동일 평면상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 연결되어 수평적으로 배열되고,
    상기 선기어부시에 형성되는 선기어는 상기 유성기어의 쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어 각각의 쌍에 맞물리는 구조를 갖는, 자전거용 변속기.
13. 크랭크축에 장착되고,
    유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
    선기어부시의 일단 외측면에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 선기어부시의 타단이 비비쉘(Bottom Bracket Shell)과 연결 고정된 상태에서 회전 방향에 대한 고정기어로 사용되는 선기어와;
    일면 내측면에는 상기 유성기어와 맞물리는 링기어가 형성되는 링기어 하우징을 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어와;
    상기 선기어에 연결되어 상기 선기어를 상기 크랭크축 방향으로 시프팅시켜 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어(Shifting Wire)와;
    일단은 크랭크암과 체결되며 타단 내측은 크랭크축과 체결되어 상기 캐리어를 회전하는 선기어부시 스테이와;
    일단은 상기 구동기어측에 타단은 상기 피동기어측에 연결되어 일방향 회전을 유도하는 래치;를 포함하고,
    상기 유성기어는 3개 이상이 1쌍을 이루며 동일 평면상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 연결되어 수평적으로 배열되고,
    상기 링기어 하우징에 형성되는 링기어는 상기 유성기어의 쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어 각각의 쌍에 맞물리는 구조를 갖는, 자전거용 변속기.
14. 자전거 뒷차축에 장착되고,
    입력측의 구동기어이며, 유성기어의 공전을 위한축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 선기어부시와의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와;
    링기어 하우징의 일단 내측면에 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되고, 상기 링기어 하우징의 타단이 뒷차축과 연결 고정된 상태에서 회전 방향에 대한 고정기어로 사용되는 링기어와;
    출력측 피동기어이며, 선기어부시의 일단면에 형성되고 상기 유성기어와 맞물리는 구조를 갖으며, 상기 뒷차축의 허브에 연결되는 선기어와;
    상기 링기어에 연결되어 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어단수를 조정하는 시프팅 와이어 스테이(Shifting Wire Stay);를 포함하고,
    상기 유성기어는 3개 이상이 1쌍을 이루며 동일 평면상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 고정되어 수평적으로 배열되고,
    상기 피동기어는 상기 유성기어쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어쌍 각각에 맞물리는 구조를 갖는, 자전거용 변속기.
15. 자전거 뒷차축에 장착되고,
    입력측의 구동기어이며, 유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되고, 일단은 상기 뒷차축의 스프로켓과 연결되어 상기 스프로켓의 회전에 연동되며, 타단은 링기어 하우징과의 사이에 일방향 회전을 유도하는 래치로 연결되는 캐리어와;
    내측면은 상기 뒷차축에 고정되며 외측면은 치면이 형성되고, 시프팅 로드(Shifting Rod)에 의한 시프팅에 의해 상기 유성기어와 맞물리는 구조를 갖으며, 회전 방향에 대한 고정기어로 사용되는 선기어와;
    출력측 피동기어이며, 링기어 하우징 형태로 상기 링기어 하우징의 치면은 상기 유성기어와 맞물리며 타단은 상기 뒷차축의 허브에 연결되는 링기어와;
    상기 선기어에 연결되어 상기 선기어와 상기 유성기어를 치합시키거나 분리시키는 것에 의해 기어 단수를 조정하는 시프팅 로드와;
    상기 선기어의 시프팅시 상기 선기어에 복원력을 주기 위하여 상기 뒷차축을 지지면으로 하여 장착된 스프링;을 포함하고,
    상기 유성기어는 3개 이상이 1쌍을 이루며 동일 평면 상에 위치하고, 상기 유성기어의 2쌍 이상이 상기 캐리어에 고정되어 수평적으로 배열되고,
    상기 피동기어는 상기 유성기어쌍의 수와 동일 갯수의 치면을 갖어 각각의 치면이 상기 유성기어쌍 각각에 맞물리는 구조를 갖는, 자전거용 변속기.
16. 크랭크축 또는 뒷차축에 장착되고,
    유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축 또는 뒷차축을 회전축으로하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
    링기어 하우징을 비비쉘(Bottom Bracket Shell) 또는 뒷차축에 연결하여 링기어를 회전방향에 대해 고정시켜 사용되는 고정기어와;
    선기어를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시키거나 상기 뒷차축의 허브에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어;를 포함하되,
    상기 유성기어는 2쌍 이상이 수평 배열되어 구성되며, 상기 캐리어는 제1 및 제2 캐리어로 이루어지고 제2 캐리어에는 마지막 단에 위치되는 유성기어가 결합되고,
    상기 링기어는 링기어 하우징의 내측면에 상기 크랭크축 또는 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되며, 상기 링기어 하우징에는 시프팅 와이어 스테이가 형성되어 상기 시프팅 와이어 스테이의 시프팅 동작에 따라 상기 링기어는 첫열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제1 치면과 마지막 열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제2 치면이 형성되고, 상기 선기어는 제1 선기어부시 일면에 형성된 하나 이상의 치면을 갖는 제1 선기어와 제2 선기어부시 일면에 형성된 하나의 제2 선기어로 이루어지고, 상기 제1 선기어부시는 구동측인 선기어부시 스테이 또는 캐리어와 래치를 매개로 연결되며, 상기 제1 선기어부시와 제2 선기어부시 간에도 래치를 매개로 연결되고,
    상기 제2 선기어는 마지막 단에 위치되는 유성기어와 맞물리며, 상기 제1 선기어는 하나 이상의 치면 각각이 마지막 단에 위치한 유성기어를 제외한 나머지 유성기어와 상시 맞물려서 마지막 단을 제외한 단에서는 상기 링기어와 상기 제1 캐리어 내의 상기 첫열의 유성기어중 한 쌍이 맞물리고 마지막 단에서는 상기 첫열의유성기어 중 한쌍과 상기 제2 캐리어 내의 유성기어가 동시에 맞물리는, 자전거용 변속기.
17. 크랭크축에 장착되고,
    유성기어의 공전을 위한 축으로 사용되며 상기 크랭크축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
    선기어를 비비쉘(Bottom Bracket Shell)에 회전 방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와;
    링기어를 상기 크랭크축의 스프로켓의 내측에 연결시켜 출력측으로 사용하는피동기어;를 포함하되,
    상기 유성기어는 2쌍 이상이 수평배열되어 구성되며, 상기 캐리어는 제1 및 제2 캐리어로 이루어지고 제2 캐리어에는 마지막 단에 위치되는 유성기어가 결합되고,
    상기 선기어는 선기어부시에 상기 크랭크축 방향으로 이동이 가능하게 연결되며, 상기 선기어에는 시프팅 와이어가 연결되며 상기 시프팅 와이어의 시프팅 동작에 따라 상기 선기어는 첫열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제1 치면과 마지막열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제2 치면이 형성되고,
    상기 링기어는 제1 링기어 하우징 일면에 형성된 하나 이상의 치면을 갖는 제1 링기어와 제2 링기어 하우징 일면에 형성된 하나의 제2 링기어로 이루어지고,상기 제1 링기어 하우징은 크랭크축과 연결된 선기어 부시 스테이와 래치를 매개로 연결되며, 상기 제1 링기어 하우징과 제2 링기어 하우징 간에도 래치를 매개로 연결되고,
    상기 제2 링기어는 마지막 단에 위치되는 유성기어와 맞물리며, 상기 제1 링기어는 하나 이상의 치면 각각이 마지막단에 위치한 유성기어를 제외한 나머지 유성기어와 상시 맞물려서 마지막단을 제외한 단에서는 상기 선기어와 상기 제1 캐리어 내의 상기 첫열의 유성기어중 한쌍이 맞물리고 마지막단에서는 상기 첫열의 유성기어중 한쌍과 상기 제2 캐리어 내의 유성기어가 동시에 맞물리는, 자전거용 변속기.
18. 자전거 뒷차축에 장착되고,
    유성기어의 공전을 위한축으로 사용되며 상기 뒷차축을 회전축으로 하며 캐리어를 입력측으로 사용하는 구동기어와;
    선기어를 뒷차축에 회전방향으로 고정시켜 사용되는 고정기어와;
    상기 선기어의 시프팅시 상기 선기어에 복원력을 주기 위하여 상기 뒷차축을 지지면으로 하여 장착된 스프링과;
    링기어를 상기 뒷차축 허브에 연결시켜 출력측으로 사용하는 피동기어;를 포함하되,
    상기 유성기어는 2쌍 이상이 수평배열되어 구성되며, 상기 캐리어는 제1 및 제2 캐리어로 이루어지고 제2 캐리어에는 마지막 단에 위치되는 유성기어가 결합되고,
    상기 선기어는 뒷차축에 상기 뒷차축 방향으로 이동이 가능하게 연결되며, 상기 선기어에는 시프팅 로드가 연결되며 상기 시프팅 로드의 시프팅 동작에 따라 상기 선기어는 첫열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제1 치면과 마지막열의 유성기어와 맞물릴 수 있는 제2 치면이 형성되고,
    상기 링기어는 제1 링기어 하우징 일면에 형성된 하나 이상의 치면을 갖는 제1 링기어와 제2 링기어 하우징 일면에 형성된 하나의 제2 링기어로 이루어지고,
    상기 제1 링기어 하우징은 상기 제1 캐리어와 래치를 매개로 연결되며, 상기제1 링기어 하우징과 제2 링기어 하우징간에도 래치를 매개로 연결되고,
    상기 제2 링기어는 마지막단에 위치되는 유성기어와 맞물리며, 상기 제1 링기어는 하나 이상의 치면 각각이 마지막단에 위치한 유성기어를 제외한 나머지 유성기어와 상시 맞물려서 마지막단을 제외한 단에서는 상기 선기어와 상기 제1 캐리어 내의 상기 첫열의 유성기어 중 한쌍이 맞물리고 마지막단에서는 상기 첫열의 유성기어 중 한쌍과 상기 제2 캐리어 내의 유성기어가 동시에 맞물리는, 자전거용 변속기.

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