KR20130012942A - 자전거의 변속장치 - Google Patents

Abstract

자전거의 안장프레임에 연결되는 중공형의 구동간 내부에 회전 가능하게 설치되는 중공형의 회전축; 회전축의 중심에 회전 가능하게 결합되며, 일단부에 체인기어가 결합되는 중심축; 중심축에 서로 이격되게 설치되는 한 쌍의 판부재와; 회전축의 양단부 각각에 결합되며, 판부재를 감싸며 내주에 기어이가 형성되는 내접기어; 내접기어의 기어이에 기어 연결되도록 외주에 기어이가 형성되며, 판부재에 회전 가능하게 연결되고, 패달 크랭크가 연결되는 외접기어; 외접기어가 자전거의 진행방향의 역방향으로만 회전가능하도록 제어하는 제어유닛; 및 체인기어의 회전을 선택적으로 방지하는 스토퍼유닛을 포함하는 자전거의 변속장치가 개시된다.

Description

자전거의 변속장치{Bicycle Transmission}

본 발명은 자전거의 변속장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자전거의 체인기어를 멈춘 상태에서 페달을 역회전시키면 구동축과 양쪽 페달 간 간격이 커지거나 줄어들면서 변속시킬 수 있는 자전거의 변속장치에 관한 것이다.

최근 환경문제가 대두하면서 화석연료를 사용하는 교통수단 대신에 오염물질을 전혀 배출하지 않는 자전거에 대한 사용이 점차 확산되고 있다.

이에 가까운 거리의 이동수단이나 출퇴근 또는 개인의 여가활동이나 레저 등에 자전거를 타는 경우가 늘어나고 있다. 그리고 자전거를 이용시 힘이 들 때나 오르막 길을 올라갈 때, 또는 속도를 가감속 할 때 등에 대비하여 자전거에는 속도를 변속할 수 있는 변속장치가 마련되어 있다.

종래의 자전거 변속장치는 자전거의 손잡이 부분에 부착되어 손잡이를 틀거나 버튼을 누르는 수단에 의해 뒷바퀴 쪽에 구성된 다단의 체인기어에 체인의 걸림 위치가 이동되어 변속이 이루어지도록 되어 있다.

그러나 이러한 종래의 변속장치는 손잡이 부분에 일종의 시마노라는 대표적 변속기가 장착되어 구성되어 있어야 하며, 이와 연계된 구동수단으로 뒷바퀴 축에 다단의 즉, 여러 벌의 체인기어가 텐션 수단과 같이 형성되어야 하기 때문에 그 제작에 고가의 비용이 소모되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 자전거는 구동축과 페달과의 거리가 항상 일정하여 키가 큰 사람이나 작은 사람이 번갈아 탈 경우, 또는 사용자가 패달 거리를 맞출 때 안장의 높이를 조절하여야 하는 불편함이 있다.

또한, 자전거를 타고다니는 상태에서 항상 반복적으로 페달을 회전시켜야 하므로 최초 다리를 전부 펴지 못한 상태로 페달을 조절하게 되면 무릎 관절에 무리가 오는 등의 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 구동축과 패달 간의 거리를 간단한 페달의 역회전 동작만으로 크게 또는 작게 조절할 수 있도록 함으로써, 양 패달 간 거리가 커지면 패달 구름시 회전반경이 커지면서 힘이 적게 들며 저단의 효과를 낼 수 있는 자전거의 변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 양 패달 간 거리가 작아지면 패달 구름시 힘이 드나 회전사이클 반경이 작아서 고단의 변속효과를 기대할 수 있는 자전거의 변속장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 주행시 안장의 높이 변화없이 변속을 행함으로써 안장과 페달 간의 거리를 조절하는 것에 의해 관절이 구부러지지 않고 다리를 쭉 펼 수 있어 관절 보호를 할 수 있는 자전거의 변속장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자전거의 변속장치는, 자전거의 안장프레임에 연결되는 중공형의 구동간 내부에 회전 가능하게 설치되는 중공형의 회전축; 상기 회전축의 중심에 회전 가능하게 결합되며, 일단부에 체인기어가 결합되는 중심축; 상기 중심축에 서로 이격되게 설치되는 한 쌍의 판부재와; 상기 회전축의 양단부 각각에 결합되며, 상기 판부재를 감싸며 내주에 기어이가 형성되는 내접기어; 상기 내접기어의 기어이에 기어 연결되도록 외주에 기어이가 형성되며, 상기 판부재에 회전 가능하게 연결되고, 패달 크랭크가 연결되는 외접기어; 상기 외접기어가 자전거의 진행방향의 역방향으로만 회전가능하도록 제어하는 제어유닛; 및 상기 체인기어의 회전을 선택적으로 방지하는 스토퍼유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제어유닛은, 상기 판부재에 설치되며, 상기 외접기어의 외주에 형성되는 간섭부에 상대적으로 접촉되어 역방향으로의 회전을 허용하고, 정방향으로의 회전을 방지하는 래치부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어유닛은, 상기 판부재에 고정 설치되며, 상기 외접기어를 회전 가능하게 지지하는 지지축과; 상기 지지축과 상기 외접기어 사이에 설치되어, 상기 외접기어가 상기 지지축에 대해 정방향으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향으로의 회전을 허용하는 래치부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 스토퍼유닛은, 상기 자전거 프레임에 설치되며, 구동시 상기 체인기어의 일측에 선택적으로 밀착 및 이격되며, 밀착시 상기 체인기어의 회전을 방지하도록 하는 솔레노이드를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 내접기어의 외측을 덮도록 결합되는 커버를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 판부재와 상기 체인기어 사이에 위치되도록 상기 중심축에 설치되는 스페이서를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 자전거의 변속장치는, 자전거의 안장프레임에 연결되는 중공형의 구동간 내부에 회전 가능하게 설치되는 중공형의 회전축; 상기 회전축의 중심에 회전 가능하게 결합되며, 일단부에 체인기어가 결합되는 중심축; 상기 회전축의 양단 각각에 서로 반대 방향으로 대칭되도록 반경 방향으로 연장되게 설치되는 한 쌍의 고정프레임과; 상기 한 쌍의 고정프레임 각각의 자유단부에 회전 가능하게 설치되며, 자전거 패달 크랭크가 연결되는 외측 회전부재와; 상기 중심축과 상기 외측 회전부재가 역방향으로 동시에 회전운동하도록 동력을 전달하는 동력전달유닛과; 상기 외측 회전부재가 상기 자전거가 진행하는 정방향으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향으로의 회전을 허용하는 제어유닛; 및 상기 체인기어의 회전을 선택적으로 방지하는 스토퍼유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제어유닛은, 상기 고정프레임에 설치되어 상기 외측 회전부재를 회전 가능하게 지지하는 지지축과; 상기 지지축과 상기 외측 회전부재 사이에 설치되어, 상기 외측 회전부재가 상기 역방향으로만 회전되도록 제어하는 래치부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력전달유닛은, 상기 회전축에 설치되는 내측 풀리기어와; 상기 외측 회전부재의 외주에 마련되는 외측 풀리기어; 및 상기 내측 풀리기어와 상기 외측 풀리기어를 연결하는 동력전달부재;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 동력전달부재는, 동력전달체인 또는 동력전달용 타이밍벨트를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 스토퍼유닛은, 상기 자전거 프레임에 설치되며, 구동시 상기 체인기어의 일측에 선택적으로 밀착 및 이격되며, 밀착시 상기 체인기어의 회전을 방지하도록 하는 솔레노이드를 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 자전거 변속장치에 따르면, 간단한 페달의 역회전 구동에 의해 양 페달 간 거리를 좁히거나 늘리는 방식 즉, 구동축으로부터 페달의 회전사이클 반경을 가감함에 따라 체인기어의 회전비를 변경할 수 있는 것으로, 그 구성이 간단하여 제작비를 절감할 수 있다.

또한, 자전거의 주행시에 안장 높이의 조절 없이 변속작동으로 인해 안장과 페달 간 거리를 가감할 수 있으므로 무릎 관절을 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자전거의 변속장치가 적용된 자전거를 나타내 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자전거의 변속장치를 나타내 보인 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 요부 확대 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자전거의 변속장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 도 2에 도시된 제어유닛의 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 제어유닛의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거의 변속장치를 나타내 보인 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자전거의 변속장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자전거의 변속장치(10)는, 안장프레임(11)이 결합되며 자전거의 뒷바퀴(12)를 구동하기 위한 동력을 발생하는 구동간(20)에 설치된다.

여기서 상기 구동간(20)은 원통형으로 형성되며, 자전거 안장프레임(11)에 그 외측이 고정되도록 연결된다.

본 발명의 실시예에 따른 자전거의 변속장치는, 구동간(20) 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전축(30), 회전축(30) 내부에 회전 가능하게 설치되는 중심축(40), 상기 중심축(40)에 설치되는 한 쌍의 판부재(50), 회전축(30)의 양단에 각각 결합되는 한 쌍의 내접기어(60), 상기 한 쌍의 판부재(50) 각각에 설치되는 한 쌍의 외접기어(70), 제어유닛(80) 및 스토퍼유닛(90)을 구비한다.

상기 회전축(30)은 구동간(20)의 중심에 설치되며, 구동간(20)과의 사이에 베어링(32)에 설치되어 자유 회전 가능하게 된다. 이러한 회전축(30)은 중공형상을 가지며, 그 중심에 중심축(40)이 회전 가능하게 결합된다. 회전축(30)과 중심축(40) 사이에는 베어링(34)이 설치되어 중심축(40)이 회전축(30)에 대해 회전가능하게 지지한다.

상기 중심축(40)의 일단에는 체인기어(13)가 고정 설치되어, 함께 회전될 수 있다.

또한, 상기 중심축(40)에는 한 쌍의 판부재(50)가 고정 설치되어, 중심축(40)과 일체로 회전될 수 있다. 한 쌍의 판부재(50)는 서로 소정 거리 이격되게 배치되며, 바람직하게는 원형 판 형상을 가진다. 즉, 중심축(40)의 양 단부에는 판부재(50) 하나와 체인기어(13)가 설치되어 있으며, 그 사이에 판부재(50)가 하나 설치되어 있다. 그리로 체인기어(13)와 판부재(50) 사이에는 스페이서(52)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 스페이서(52)는 중심축(40)에 끼워져 결합된다.

상기 한 쌍의 내접기어(60)는 상기 회전축(30)의 양단부 각각에 결합되며, 상기 판부재(50)를 감싸며 내주에 기어이(61)가 형성된다. 내접기어(60) 각각은 회전축(30)과 일체로 형성되거나, 또는 별도로 제작되어 회전축(30)과 함께 회전되도록 고정 결합된다. 이러한 내접기어(60)는 판부재(50)의 외경보다 큰 내경을 가지며, 내경에 기어이(61)가 형성된다.

상기 외접기어(70)는 상기 판부재(50)의 회전중심에서 편심되게 설치되는 지지축(71)에 회전 가능하게 설치된다. 외접기어(70)의 외주에는 상기 내접기어(60)의 기어이(61)에 기어 연결되는 기어이가 형성된다. 또한, 외접기어(70)에는 패달 크랭크(15)가 연결되어, 페달(16)에 가해지는 힘이 외접기어(70)를 통해 판부재(50)로 그대로 전달되며, 따라서 중심축(40)에 연결되는 체인기어(13)를 정방향(A; 자전거 진행방향)으로 회전되도록 할 수 있다. 그리고 외접기어(70)는 정방향(A)으로는 제어유닛(80)에 의해 자유회전 하지 못하도록 억제되며, 역방향(B)으로는 자유회전 즉, 판부재(50)에 대해 독립적으로 회전가능하게 된다. 따라서 외접기어(70)를 역방향(B)으로 회전시에는 체인기어(13)에 대한 패달 크랭크(15)의 자세를 변경할 수 있게 된다. 즉, 페달(16)과 중심축(40) 간의 거리를 조절할 수 있게 됨으로써, 양 패달(16) 간 거리가 좁아지거나 멀어지게 되며, 이에 따라서 페달(16)의 회전사이클 반경이 가감되므로, 체인기어(13)의 회전비를 변경할 수 있게 된다.

상기 제어유닛(80)은 외접기어(70)가 자전거의 진행방향의 역방향(B)으로만 자유 회전가능하도록 제어하기 위한 것이다. 이러한 제어유닛(80)은 판부재(50)에 설치되며 외접기어(70)의 외주에 형성되는 간섭부(81)에 상대적으로 접촉되어 역방향(B)으로의 회전을 허용하고, 정방향(A)으로의 회전을 방지하는 래치부(83)를 구비한다. 이러한 래치부(83)와 간섭부(81) 간의 간섭 작용에 의해서, 페달(16)을 전진하여 밟으면, 래치부(83)가 간섭부(81)에 걸려 있기 때문에, 내접기어(60)는 물론 이와 연계된 체인기어(13)도 같이 중심축(40)을 중심으로 회전하게 되며, 이에 따라 뒷바퀴(12)의 구동이 이루어질 수 있다.

여기서 체인기어(13)를 스토퍼유닛(90)으로 구속하지 않는 상태에서는 내접기어(60)가 역회전이 되지 않아야 하므로, 즉, 페달(16)의 역회전시 체인의 후진방향으로 회동되는 힘보다 래치부(83)의 지지력이 더 강해야 함은 당연하다.

상기 스토퍼유닛(90)은 체인기어(13)의 회전을 선택적으로 구속하기 위한 것으로서, 상기 자전거 프레임(11;안장프레임 포함)에 설치되며 구동시 체인기어(13)의 일측에 선택적으로 밀착 및 이격되며, 밀착시 상기 체인기어(13)의 회전을 방지하도록 하는 솔레노이드(91)를 구비한다. 이러한 구성의 솔레노이드(91)가 작동시에는 도 5에 도시된 바와 같이, 체인기어(13)에 접촉되어 체인기어(13)의 회전을 구속할 수 있다. 체인기어(13)의 회전이 구속된 상태에서, 페달(16)을 역방향(B)으로 밟으면 외접기어(70)만 역방향(B)으로 회전되어 패달 크랭크(15)의 자세가 변경됨으로써 패달(16) 간의 간격을 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 조절할 수 있다. 즉, 중심축(40)과 페달(16)의 거리(M1,M2)를 각각 조절할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 체인기어(13)가 설치되지 않은 한쪽의 내접기어(60)의 외측을 덥도록 커버(65)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 이 커버(65)에 의해서 변속장치의 설치시 미관을 해치는 것을 방지할 수 있으며, 옷 등이 끼는 등의 안전사고를 예방할 수 있다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 자전거 변속장치(10)에 의하면, 스토퍼유닛(90)을 동작시켜서 도 5와 같이, 체인기어(13)가 회전하지 못하도록 구속한 상태에서, 도 5와 같이 페달을 역방향(B)으로 구동시키게 되면, 양 패달(16) 간 거리가 좁아지거나 늘어나게 되며, 이에 따라 페달(16)의 회전사이클 반경이 가감되므로 체인기어의 회전비를 변경할 수 있게 된다.

또한, 이로 인하여 자전거의 주행시에 안장의 높이의 조절 없이 변속작동으로 인해 안장과 패달(16) 간의 거리를 가감할 수 있으므로 무릎 관절을 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 외접기어(70)가 역방향(B) 회전만 가능하도록 하는 다른 실시예에 제어유닛(80')으로는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 판부재(50)에 고정 설치되며 외접기어(60)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(83)과, 지지축(83)과 외접기어(70) 사이에 설치되어 상기 외접기어(70)가 지지축(83)에 대해 정방향(A)으로 회전되는 것을 방지하고 역방향(B)으로의 회전을 허용하는 래치부(85)를 구비한다. 즉, 외접기어(70)를 회전가능하게 지지하는 베어링 구조에 래치부(85)가 일체로 구비된 구성을 가짐으로써, 외접기어(70)가 정방향(A)으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향(B)으로만 회전되도록 할 수 있다.

또한, 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제어유닛(80")에 따르면, 판부재(50)에 편심되게 고정 설치되며 외접기어(70)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(83)과, 상기 외접기어(70)에 상대적으로 회전 가능하게 설치되며 내접기어(60)의 외주에 형성되는 간섭부(67)와 상대적으로 작동하는 래치부(85)를 구비한다. 상기 래치부(85)는 내접기어(60)의 외주에 형성되는 간섭부(67)에 마주하는 위치에 설치되는 래치(86)를 가지며, 래치(86)와 간섭부(67)와의 상호 작용에 의해서 내접기어(60)의 외주를 따라서 정방향(A)으로 래치부(85)가 이동하는 것을 방지하고, 역방향(B)으로 이동하는 것을 허용한다. 이러한 래치부(85)는 지지축(83)에 회전 가능하게 설치되는 외접기어(70)를 중심으로 상대적으로 자유회전 가능하도록 외접기어(70)에 결합된다. 따라서 외접기어(70)는 역방향(B)으로 회전시에는 래치부(85)가 역방향으로 간섭부(67)를 따라 이동되므로 역방향(B) 자유회전이 가능하게 되고, 정방향(A)으로는 자유회전이 불가능하게 된다.

또한, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자전거 변속장치(100)는, 자전거의 안장프레임(11)에 연결되는 중공형의 구동간(20) 내부에 회전 가능하게 설치되는 중공형의 회전축(30), 중심축(40), 한 쌍의 고정프레임(150), 외측 회전부재(160), 동력전달유닛(170), 제어유닛(180) 및 스토퍼유닛(90)을 구비한다.

상기 구동간(20)의 내부에 회전축(30)이 회전가능하게 설치되고, 그 회전축(30)의 중심에 중심축(40)이 회전 가능하게 설치된다.

상기 중심축(40)의 일단부에는 체인기어(13)가 결합되어 일체로 회전된다.

상기 회전축(30)의 양단 각각에 서로 반대 방향으로 대칭되도록 반경 방향으로 연장되게 한 쌍의 고정프레임(150)이 설치된다. 이 고정프레임(150)은 회전축(30)과 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 고정 결합 될 수도 있다.

상기 한 쌍의 고정프레임(150) 각각의 자유단부에는 외측 회전부재(160)가 회전 가능하게 설치된다. 이 외측 회전부재(160)에는 패달 크랭크(15)가 연결된다.

상기 동력전달유닛(170)은 중심축(40)과 외측 회전부재(160)가 역방향(B)으로 동시에 회전운동하도록 동력을 전달하기 위한 것이다. 이러한 동력전달유닛(170)은, 상기 회전축(30)에 설치되는 내측 풀리기어(171)와, 외측 회전부재(160)의 외주에 마련되는 외측 풀리기어(173) 및, 내측 풀리기어(171)와 외측 풀리기어(173)를 연결하는 동력전달부재(175)를 구비한다. 상기 외측 풀리기어(171)와 내측 풀리기어(173)의 기어비는 1:1로 동일 하게 형성된다. 따라서 내측 및 외측 풀리기어(171)(173)가 동일한 회전속도로 회전되도록 함으로써, 양쪽의 페달(16)이 항상 동일한 속도로 회전되고, 서로 대칭되는 자세로 배치될 수 있게 된다. 여기서 상기 동력전달부재(175)는 동력전달체인 또는 동력전달용 타이밍벨트를 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 동력전달체인 또는 타이밍벨트를 사용하여 외측 풀리기어(173)의 회전력을 내측 풀리기어(171)로 정확하게 전달할 수 있게 된다. 또한, 외측 플리기어(173)는 외측 회전부재(160)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 외측 회전부재(160)에 고정 설치될 수도 있다.

상기 제어유닛(180)은, 외측 회전부재(160)가 자전거가 진행하는 정방향(A)으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향(B)으로의 회전을 허용하도록 제어하기 위한 것이다. 이러한 제어유닛(180)은, 상기 고정프레임(150)에 설치되어 외측 회전부재(160)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(181)과, 지지축(181)과 외측 회전부재(160) 사이에 설치되어 외측 회전부재(160)가 역방향(B)으로만 회전되도록 제어하는 래치부재(183)를 구비한다. 상기 래치부재(183)는 외측 회전부재(160)를 정방향(A)으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향(B)으로 회전되는 것을 허용하도록 설치된다. 이러한 래치부재(183)는 일반적인 구성으로부터 용이하게 이해할 수 있는 것이므로, 자세한 설명은 생략한다. 이러한 래치부재(183)는 지지축(181)과 결합되어 제작될 수도 있고, 외측 회전부재(160)의 내부에 내장되도록 일체로 제작될 수도 있다.

상기 스토퍼유닛(190)은 상기 체인기어(13)의 회전을 선택적으로 방지하기 위한 것으로서, 앞서 설명한 스토퍼유닛(90)과 동일한 구성을 가지므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자전거의 변속장치는, 주행방향으로 전진시에는 스토퍼유닛(190)이 체인기어(13)를 구속하지 않도록 한 상태에서 페달(16)을 앞으로 밟으면, 제어유닛(180)에 의해 외측 회전부재(160)가 정방향(A)으로 자유회전되지 못하므로, 페달(16)을 밟는 힘이 고정프레임(150)을 통해 중심축(40) 및 체인기어(13)로 그대로 전달된다. 따라서 체인기어(13)가 정방향으로 회전되면서 구동력을 뒷바퀴로 전달하여 자전거가 전진하게 된다.

한편, 기어변속을 하고자 할 경우에는 스토퍼유닛(190)을 동작시켜서 체인기어(13)가 회전되지 못하도록 구속한다. 이 상태에서, 페달(16)을 역방향(B)으로 밟으면, 외측 회전부재(160)가 역방향(B)으로 자유회전되고, 패달 크랭크(15)의 자세로 변경된다. 그리고 외측 회전부재(160)의 회전력 즉, 외측 풀리기어(173)의 회전력이 내측 풀리기어(171)로 전달되어 동일한 회전속도로 회전된다. 따라서 양쪽의 페달이 회전축(30)을 중심으로 서로 동일한 속도로 역방향으로 회전되면서 서로 간의 간격이 가감 되도록 조절하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 양쪽 패달(16) 간의 간격을 가감하여 조절함으로써, 패달 회전사이클을 조절하여 체인기어의 회전비를 변경할 수 있게 된다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 패달(16) 간의 거리를 조절함으로써, 결국 안장높이를 조절하는 것과 동일한 효과를 볼 수 있게 됨으로써, 주행중에도 자연스럽게 안장과 패달 간의 거리를 조절하여 무릎 관절을 보호할 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10,100..자전거 변속장치 20..구동간
30..회전축 40..중심축
50..내접기어 60..판부재
70..외접기어 80,180..제어유닛
90,190..스토퍼유닛

Claims (11)

1. 자전거의 안장프레임에 연결되는 중공형의 구동간 내부에 회전 가능하게 설치되는 중공형의 회전축;
   상기 회전축의 중심에 회전 가능하게 결합되며, 일단부에 체인기어가 결합되는 중심축;
   상기 중심축에 서로 이격되게 설치되는 한 쌍의 판부재와;
   상기 회전축의 양단부 각각에 결합되며, 상기 판부재를 감싸며 내주에 기어이가 형성되는 내접기어;
   상기 내접기어의 기어이에 기어 연결되도록 외주에 기어이가 형성되며, 상기 판부재에 회전 가능하게 연결되고, 패달 크랭크가 연결되는 외접기어;
   상기 외접기어가 자전거의 진행방향의 역방향으로만 회전가능하도록 제어하는 제어유닛; 및
   상기 체인기어의 회전을 선택적으로 방지하는 스토퍼유닛;을 포함하는 자전거의 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어유닛은,
   상기 판부재에 설치되며, 상기 외접기어의 외주에 형성되는 간섭부에 상대적으로 접촉되어 역방향으로의 회전을 허용하고, 정방향으로의 회전을 방지하는 래치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어유닛은,
   상기 판부재에 고정 설치되며, 상기 외접기어를 회전 가능하게 지지하는 지지축과;
   상기 지지축과 상기 외접기어 사이에 설치되어, 상기 외접기어가 상기 지지축에 대해 정방향으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향으로의 회전을 허용하는 래치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스토퍼유닛은,
   상기 자전거 프레임에 설치되며, 구동시 상기 체인기어의 일측에 선택적으로 밀착 및 이격되며, 밀착시 상기 체인기어의 회전을 방지하도록 하는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내접기어의 외측을 덮도록 결합되는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 판부재와 상기 체인기어 사이에 위치되도록 상기 중심축에 설치되는 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
7. 자전거의 안장프레임에 연결되는 중공형의 구동간 내부에 회전 가능하게 설치되는 중공형의 회전축;
   상기 회전축의 중심에 회전 가능하게 결합되며, 일단부에 체인기어가 결합되는 중심축;
   상기 회전축의 양단 각각에 서로 반대 방향으로 대칭되도록 반경 방향으로 연장되게 설치되는 한 쌍의 고정프레임과;
   상기 한 쌍의 고정프레임 각각의 자유단부에 회전 가능하게 설치되며, 자전거 패달 크랭크가 연결되는 외측 회전부재와;
   상기 중심축과 상기 외측 회전부재가 역방향으로 동시에 회전운동하도록 동력을 전달하는 동력전달유닛과;
   상기 외측 회전부재가 상기 자전거가 진행하는 정방향으로 회전되는 것을 방지하고, 역방향으로의 회전을 허용하는 제어유닛; 및
   상기 체인기어의 회전을 선택적으로 방지하는 스토퍼유닛;을 포함하는 자전거의 변속장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어유닛은,
   상기 고정프레임에 설치되어 상기 외측 회전부재를 회전 가능하게 지지하는 지지축과;
   상기 지지축과 상기 외측 회전부재 사이에 설치되어, 상기 외측 회전부재가 상기 역방향으로만 회전되도록 제어하는 래치부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 동력전달유닛은,
   상기 회전축에 설치되는 내측 풀리기어와;
   상기 외측 회전부재의 외주에 마련되는 외측 풀리기어; 및
   상기 내측 풀리기어와 상기 외측 풀리기어를 연결하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 동력전달부재는,
    동력전달체인 또는 동력전달용 타이밍벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.
11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 스토퍼유닛은,
    상기 자전거 프레임에 설치되며, 구동시 상기 체인기어의 일측에 선택적으로 밀착 및 이격되며, 밀착시 상기 체인기어의 회전을 방지하도록 하는 솔레노이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거의 변속장치.

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