KR20140072333A

KR20140072333A - 변속 시프터 모듈

Info

Publication number: KR20140072333A
Application number: KR1020120138435A
Authority: KR
Inventors: 변동환; 김진우; 길태형; 신창열; 배기만; 신동우; 천 이; 성지현; 장백섭
Original assignee: 주식회사 엑스트랜스미션
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-13

Abstract

본 발명에 따른 변속 시프터 모듈은, 자전거 손잡이를 감싸도록 결합되는 변속핸들 하우징과, 몸체가 상기 하우징의 외면에 회동가능하도록 결합되고 몸체의 일측에 결합된 케이블 풀리에 한 쌍의 와이어 케이블이 장착되는 작동체와, 상기 작동체의 몸체 외면에 고정 결합되는 그립을 포함하는 변속핸들;
시프터 하우징과, 상기 시프터 하우징의 내부에 회동가능하도록 장착되어 변속레버에서 인출된 한 쌍의 케이블이 권치결합되는 케이블홀더와, 상기 케이블 홀더와 동축 상에 결합되는 구동기어 및 상기 구동기어의 회전력을 허브 내장형 변속기에 전달하여 변속 입력을 제공하는 변속입력부재를 포함하는 변속 시프터; 및
상기 변속 시프터의 하우징에 회동가능하도록 결합되고, 상기 변속 레버에서 인출된 한 쌍의 와이어 케이블이 변속 시프터의 케이블 홀더로 안내되는 각도를 조절하는 각도 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

변속 시프터 모듈{TRANSMISSION SHIFTER MODULE}

본 발명은 변속 시프터 모듈에 관한 것으로서, 변속핸들과 각도 조절부재 및 변속 시프터로 구성되되, 변속 핸들의 회전 시 변속핸들과 변속시프터를 연결하는 한 쌍의 와이어 케이블에 의해 변속시프터 내부의 변속입력부재를 구동하고, 변속시프터 내부로 와이어 케이블을 안내하는 각도 조절 부재를 변속시프터와 적절한 각도로 조절할 수 있도록 함으로써, 변속핸들을 가볍게 돌려도 변속이 가능하고, 정확한 변속을 유도할 수 있는 변속 시프터 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 운전자가 크랭크암을 회전시키면 크랭크암에 연결된 크랭크축과 크랭크축에 연결된 스프라켓이 함께 회전되고 그 회전력이 체인을 통해 자전거의 후륜에 전달되는 구조를 가진다.

이러한 자전거는 크랭크축의 회전력을 후륜측으로 그대로 전달하는 무변속 자전거거와, 크랭크축의 회전과 후륜의 회전의 비를 변화시켜 전달하는 변속장치가 설치된 변속 자전거로 구분된다.

종래에는 자전거의 변속을 위하여 크랭크축과 후륜축에 복수개의 스프라켓을 장착하고 변속 시프터에 의해 스프라켓을 연결하여 동력을 전달하는 체인의 위치를 변화시켜 크랭크축의 회전과 후륜축의 회전비를 변화시킴으로써 자전거를 변속하였다.

최근에는 종래 변속 시프터 모듈의 단점을 보완하고자 유성기어 시스템에 의한 변속을 수행하는 허브 내장형 변속기가 많이 사용되고 있다. 허브 내장형 변속기는 중심축, 변속축, 입력축 및 출력축을 가지며 중심축에 대한 변속축의 상대 위치 변화에 따라 입력축에 전달된 동력이 변속되어 출력축으로 전달되는 구조를 가진다.

종래의 변속 시프터 모듈은 변속핸들, 변속레버 등을 포함하는 변속제어기에 연결된 하나의 와이어 케이블을 당기는 정도에 따라 변속비가 결정되는데, 하나의 와이어를 사용하는 경우에는 와이어 케이블에 복원력을 제공하는 탄성부재의 결합이 필수적이어서, 와이어 케이블에는 항상 일정 이상의 인장력이 걸리게 되고, 변속을 하는데 많은 힘을 필요로 하게 되며, 원하는 변속비로 정확하게 변속시키기가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 변속제어기의 케이블 풀리와 변속 시프터의 게이블 홀더 사이에 한 쌍의 와이어 케이블이 연결되어 케이블 풀리의 회전에 따라 변속 시프터의 변속입력부재가 작동하여 허브 내장형 변속기에 변속을 유도하되, 변속 시프터에는 각도분할 태양기어와 플런저유닛을 구비하여 각도분할 태양기어가 일정한 각도를 회전할 때마다 변속이 이루어지도록 하여 적은 힘으로 쉽게 변속이 가능하고 정확한 변속이 가능한 변속 시프터 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 변속 시프터 모듈은, 자전거 손잡이에 장착되는 변속제어기 하우징과, 한 쌍의 와이어 케이블이 권취되도록 장착되는 케이블 풀리를 가지고 상기 변속제어기 하우징에 대하여 상대적으로 회동가능하도록 결합되는 작동체를 포함하는 변속제어기;

시프터 하우징과, 상기 시프터 하우징의 내부에 회동가능하도록 장착되어 변속 제어기에서 인출된 한 쌍의 케이블이 권치결합되는 케이블홀더와, 상기 케이블 홀더와 동축 상에 결합되는 구동기어 및 상기 구동기어의 회전력을 허브 내장형 변속기에 전달하여 변속 입력을 제공하는 변속입력부재를 포함하는 변속 시프터; 및

상기 변속 시프터의 하우징에 회동가능하도록 결합되고, 상기 변속 레버에서 인출된 한 쌍의 와이어 케이블이 변속 시프터의 케이블 홀더로 안내되는 각도를 조절하는 각도 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 변속제어기는 자전거 손잡이를 감싸도록 장착되는 변속제어기 하우징과, 상기 변속기 하우징의 외면에 회동가능하도록 결합되는 작동체 및 상기 작동체의 외면에 결합되는 그립을 포함하는 변속핸들인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 변속입력부재는, 상기 구동기어의 회전력이 전달되어 회동하는 태양기어와, 상기 태양기어의 측면 동축상에 고정결합되어 둘레를 따라 일정간격으로 플런저홈이 반복적으로 형성되는 각도분할부와, 상기 각도분할부의 측면 동축상에 고정결합되어 변속기에 변속입력을 제공하는 변속입력부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 변속 시프터의 시프터 하우징 내부에는 상기 각도분할부의 중심축 방향으로 각도분할부의 외면을 가압하도록 플런저유닛이 장착되어, 상기 플런저유닛이 상기 플런저홈에 안착되었을 때 변속되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 플런저유닛은 각도분할부의 외면에 접촉하는 플런저헤드와, 상기 플런저헤드에 일단이 결합되는 스프링 및 상기 스프링의 타단에 결합되고, 플런저유닛을 시프터 하우징에 고정하는 셋스크류로 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 변속입력부는, 변속기를 향해 돌출되어 변속기의 입력축에 결합되어 변속 입력을 제공하는 하나 이상의 변속입력돌기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 구동기어와 상기 태양기어에 치합되어 상기 구동기어의 회전력을 상기 태양기어로 전달하는 스퍼기어를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 각도 조절 부재는, 상기 시프터 하우징에 회동가능하도록 결합되어 상기 시프터 하우징과 함께 케이블 홀더를 수용하는 하우징과, 상기 하우징에서 연장형성되어 와이어 케이블을 케이블 홀더로 안내하는 한 쌍의 케이블 안내부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

이 경우, 상기 각도 조절 부재는, 상기 케이블 안내부의 선단에 결합되는 장력조절 스토퍼와, 상기 장력조절스토퍼에 상대 이동이 가능하도록 나사결합되는 장력조절볼트를 더 포함하여 구성되어, 상기 장력조절볼트의 회전에 따라 와이어 케이블의 장력을 미세 조정할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 상기 각도 조절 부재는, 상기 각도 조절 부재의 하우징 전면부와 후면부를 결합하는 결합핀과 상기 각도 조절 부재를 상기 시프터 하우징에 대하여 회동을 제한하는 고정핀을 더 구비하고, 상기 시프터 하우징의 상부면에는 상기 고정핀과 결합하는 요홈이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 작동체의 케이블 풀리에는 와이어 케이블이 권취되어 고정되는 권취홈이 형성되며, 상기 작동체의 몸체에는 길이 방향으로 결합돌기가 형성되고, 상기 그립의 내면에는 상기 결합돌기에 대응하는 위치에 결합홈이 형성되며,

상기 변속핸들 하우징의 하우징 헤드 내주면에는 상기 변속핸들을 자전거 핸들에 고정하는 클램프가 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 변속제어기의 케이블 풀리와 변속 시프터의 게이블 홀더 사이에 한 쌍의 와이어 케이블이 연결되어 케이블 풀리의 회전에 따라 변속 시프터의 변속입력부재가 작동하여 허브 내장형 변속기에 변속을 유도하여 적은 힘으로 쉽게 변속이 가능한 장점이 있다.

또한, 변속 시프터에는 각도분할 태양기어와 플런저유닛을 구비하여 각도분할 태양기어가 일정한 각도를 회전할 때마다 변속이 이루어지도록 하여 정확한 변속이 가능한 장점이 있다.

또한, 각도 조절 부재에 의해 와이어 케이블이 변속 시프터로 유도되는 각도를 적절히 조절할 수 있어 보다 원활한 변속이 이루어지는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 변속 시프터 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈의 변속핸들의 결합사시도.
도 3은 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈의 변속핸들의 A-A 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈의 변속핸들의 분리사시도.
도 5는 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈이 허브 내장 변속기에 장착된 경우의 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈의 각도 조절 부재와 변속 시프터의 분리사시도.
도 7은 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈이 자전거의 전방 및 후방에 설치된 경우를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈의 각도 조절 부재와 변속 시프터의 결합사시도.
도 9는 본 발명에 따른 각도 조절 부재와 변속 시프터의 내부 구조를 나타내는 정면도.
도 10은 본 발명에 따른 변속 시프터에 내장되는 각도 조절 태양기어의 사시도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 변속 시프터 모듈의 일실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 본 명세서에 기재된 내용 전체를 고려하여 파악되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변속 시프터 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 변속기 시프터 모듈의 변속핸들(100)의 결합사시도,도 6과 도 8은 각각 각도 조절 부재와 변속 시프터의 분리사시도와 결합사시도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변속 시프터 모듈은 변속제어기(100), 각도 조절 부재(300) 및 변속시프터(200)를 포함하여 구성된다. 변속제어기(100)와 변속시프터(200)는 와이어 케이블(10)에 의해 연결된다.

변속제어기는 변속시프터(200)에 와이어 케이블(10)에 의한 신호를 전달하여 변속시프터가 변속기에 변속입력을 제공할 수 있도록 제어한다. 변속제어기는 통상적으로 레버타입과 변속핸들(100) 타입(또는 그립타입)이 주로 사용된다. 레버를 당기거나 그립을 돌리면 와이어 케이블(10)을 당겨 변속시프터의 변속입력부에 신호가 전달되고, 변속기에 변속입력이 제공된다.

통상적으로 하나의 와이어 케이블(10)이 변속제어기에 내설된 케이블 풀리(121)와 변속시프터(200)에 내설된 케이블 홀더(230)를 연결하여 변속신호를 전달하는 역할을 한다. 이 때 와이어 케이블(10)에는 탄성부재에 의한 상당한 정도의 장력이 걸리게 되고, 변속을 하기 위해 레버나 그립을 움직이는데 많이 힘이 필요하다.

본 발명의 일실시예에 따른 변속 시프터 모듈은 변속제어기와 변속시프터(200)를 연결하는 한 쌍의 와이어 케이블(10)을 채택한다. 한 쌍의 와이어 케이블(10)이 변속제어기의 케이블 풀리(121)와 변속 시프터(200)의 케이블 홀더(230)에 권취 결합되어 변속 신호를 전달하면, 와이어 케이블(10)의 복원을 위한 별도의 탄성부재가 사용되지 않으며, 변속 레버 또는 그립에 적은 힘으로도 변속 신호를 줄 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변속 시프터 모듈에 사용되는 변속제어기는 그립타입 또는 레버타입 모두가 적용될 수 있다. 다만, 그립 타입의 변속제어기를 중심으로 설명하며 레버 타입에도 동일한 작동원리가 적용될 수 있다.

그립 타입의 변속핸들(100)은 자전거 손잡이를 감싸도록 장착되는 변속핸들 하우징(110)과, 상기 변속핸들 하우징(110)의 외면에 회동가능하도록 결합되는 작동체(120) 및 상기 작동체의 외면에 결합되는 그립(130)을 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 변속핸들 하우징(110)은 몸체(113)와 하우징 헤드(111)로 구성되고, 자전거의 핸들을 감싸도록 장착되며, 변속핸들 하우징(110) 헤드의 일측에 삽입 결합된 클램프(140)에 의해 자전거 핸들에 고정 결합된다. 클램프(140)는 클램프 고정구(119)를 통해 결합되는 고정볼트(도면미표시)에 의해 조여져 핸들에 고정되며, 변속핸들 하우징(110)을 자전거 핸들에 고정한다.

변속핸들 하우징 몸체(113)의 외면에는 작동체(120)가 결합된다. 작동체(120)는 한 쌍의 와이어 케이블(10)이 권취 결합되는 케이블 풀리(121)와, 변속핸들 하우징 몸체(113)의 외면을 따라 회동가능하도록 관형으로 제작된 작동체 몸체(123)로 구성된다. 작동체 몸체(123)는 하우징 몸체(113)의 선단에 형성된 걸림부9114)에 의해 축방향으로 하우징 몸체(113)에서 이탈되지 않으며, 케이블 풀리(121)는 하우징 헤드(111)에 형성된 수용부(112)에 수용된다.케이블 풀리(121)에는 권취홈(122)이 형성되어 홈을 따라 와이어가 감긴다.

변속핸들 하우징 헤드(111)에 형성된 한 쌍의 와이어 가이드 결합홈(118)에는 와이어 가이드(115)가 고정 결합되며, 케이블 풀리(121)에 권취된 한 쌍의 와이어 케이블(10)이 와이어 가이드(115)에 형성된 와이어 인출구(117)를 통해 인출된다. 와이어 인출구(117)에는 와이어 케이블(10)을 감싸는 튜브(20)의 선단이 결합된다.

작동체(120)의 외면에는 그립(130)이 끼움 결합된다. 작동체 몸체(123)의 외면에는 결합돌기(124)가 형성되고, 그립(130)의 내면에는 대응되는 결합홈(131)이 형성되어 결합돌기(124)와 결합하여 그립을 회전 시 작동체(120)가 함께 회전하게 된다.

그립(130)을 돌려 회전시키면, 그립(130)과 결합된 작동체(120)가 회전하게 되고, 작동체(120)의 케이블 풀리(121)에 권취된 한 쌍의 와이어 케이블(10) 중 하나는 감기는 방향으로 당겨지게 되고 나머지 하나는 풀리는 방향으로 밀려나게 되어, 와이어 케이블(10)과 연결된 변속 시프터(200)의 와이어 홀더(230)를 회전시키게 된다.

변속 핸들(100)에 연결된 와이어 케이블(10)에 의한 변속 신호는 변속 시프터(200)로 전달된다. 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 변속 시프터(200)는 변속 시프터 하우징(210), 구동기어(220), 와이어 홀더(230), 스퍼기어(240), 및 변속입력부재(250)를 포함하여 구성된다.

구동기어(220)는 시프터 하우징(210)의 내부에 회동가능하도록 설치되며, 구동기어에는 변속 핸들(100)에서 인출된 한 쌍의 와이어 케이블(10)이 권취 결합되는 와이어 홀더(230)가 동축상에 결합된다. 변속핸들(100)을 돌리면 와이어 케이블(10) 중 하나가 당겨져 와이어 홀더(230)를 회전시킨다. 와이어 홀더(230)에는 한 쌍의 와이어 케이블(10)이 권취되고, 선단은 셋스크류에 의해 와이어 케이블(10)에 고정 결합된다.

와이어 홀더(230)가 회전하면 와이어 홀더(230)에 결합된 구동기어(220)가 회전한다. 구동기어의 회전은 스퍼기어(240)를 통해 변속입력부재(250)에 전달된다. 스퍼기어(240)는 상기 구동기어(220)와 상기 태양기어(251)에 치합되어 상기 구동기어의 회전력을 상기 태양기어로 전달하는 역할을 한다.

변속입력부재(각도분할 태양기어)는 태양기어(251), 각도분할부(252) 및 변속입력부(253)로 구성될 수 있다.

태양기어(251)는 스퍼기어(240)에 치합되어 스퍼기어로부터 회전력을 전달받는다. 태양기어(251)에는 각도분할부(252)가 결합된다. 도 10에 도시된 바와 같이 각도분할부252)는 태양기어(251)의 측면 동축상에 결합되되, 둘레면을 따라 일정한 간격으로 반복적인 높낮이를 가지도록 형성되어 일정한 간격의 플런저홈(255)이 마련된다. 각도분할부(252)의 회전에따라 플런저 헤드(254c)가 각도 분할부의 둘레면에 접촉한 상태로 플런저유닛(254)의 길이방향으로 움직인다.

변속시프터(200)의 하우징(210) 내부에는 각도분할부의 둘레면을 따라 움직이는 플런저유닛(254)이 구비된다. 플런저유닛(254)은 도 9에 도시된 바와 같이 각도분할부(252)의 중심축 방향을 향하도록 설치되며 한 쌍이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 플런저유닛(254)은 각도분할부의 외면에 접촉하는 플런저헤드(254c)와, 상기 플런저헤드에 일단이 결합되는 스프링(254b) 및 상기 스프링의 타단에 결합되고, 플런저유닛을 시프터 하우징에 고정하는 셋스크류(254a)로 구성된다.

셋스크류는 플런저 유닛을 시프터 하우징에 고정하는 역할을 하며, 플러저헤드는 가해지는 힘에 따라 셋스크류(253a)와 플런저헤드(254c) 사이에 결합된 스프링(254a)에 의해 길이방향으로 움직일 수 있다.

각도분할부(252)의 회전에 따라 플런저헤드(254c)가 움직이게 된다. 플런저헤드(254c)가 플런저홈(255)이 아닌 경사면에 위치하게 되면, 스프링에 의해 미는 힘을 받는 플런저헤드가 각도분할부의 둘레면을 밀어 플런저헤드가 플런저홈에 안착될때까지 각도분할부를 회전하도록 유도한다. 따라서, 플런저헤드가 플런저홈에 위치했을때 변속이 일어나도록 설계하면, 변속핸들(100)을 정밀하게 조작하지 않아도 정확한 변속이 발생되도록 유도할 수 있다.

변속입력부(253)는, 변속기를 향해 돌출되어 변속기의 입력축에 결합되어 변속 입력을 제공하는 하나 이상의 변속입력돌기(253)를 포함한다. 변속입력돌기는 변속기의 변속축에 결합된다. 허브 내장형 변속기의 경우 중심축과 변속축의 상대 움직임에 따라 변속기 내부의 유성기어들의 움직임이 결정되어 변속비가 결정된다. 구동기어로(220)부터 회전력을 전달받은 태양기어(251)가 회전하면 각도분할부(252)에 결합된 변속입력돌기(253)가 같이 회전하게 되고, 변속축과 중심축의 상대 위치를 변화시켜 변속을 유도하게 되는 것이다.

변속핸들(100)로부터 인출된 와이어 케이블(10)이 안정적이고 원활하게 케이블 홀더로 안내되도록 하기 위하여 변속 시프터(200)에는 각도 조절 부재(300)가 결합된다.

상기 각도 조절 부재(300)는, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 시프터 하우징(210)에 회동가능하도록 결합되어 상기 시프터 하우징과 함께 케이블 홀더를 수용하는 하우징(310)과, 상기 하우징에서 연장형성되어 와이어 케이블(10)을 케이블 홀더로 안내하는 한 쌍의 케이블 안내부(311)를 포함하여 구성된다.

변속핸들(100)의 와이어 풀리에 감겨진 와이어가 와이어 가이드에 형성된 와이어 인출구를 통해 튜브(20)를 따라 케이블 안내부로 안내된다. 안내된 케이블은 변속 시프터의 와이어 홀더에 감겨져 고정된다.

상기 각도 조절 부재(300)는, 상기 케이블 안내부의 선단에 결합되는 장력조절 스토퍼(316)와, 상기 장력조절스토퍼에 상대 이동이 가능하도록 나사결합되는 장력조절볼트(315)를 더 포함하여 구성되어, 상기 장력조절볼트의 회전에 따라 와이어 케이블(10)의 장력을 미세 조정할 수 있도록 할 수 있다. 장력조절볼트의 선단에는 튜브(20)의 일단이 끼움결합된다. 장력조절볼트를 회전시켜 장력조절스토퍼와 멀어지게 하면 튜브(20)를 밀어내어 와이어 케이블(10)에 걸리는 장력이 커지고 반대로 회전시키면 장력이 작아진다.

각도 조절 부재(300)는, 시프터 하우징(210)에 대하여 상대적으로 회전할 수 있다. 각도 조절 부재의 하우징(310)은 전면부와 후면부 두 부분으로 나누어지는데, 결합핀(321)으로 하우징 전면부와 후면부를 결합한다. 각도조절부재를 적절한 각도로 조절한 다음 시프터 하우징에 고정하기 위해서 고정핀(322)이 더 구비된다.

고정핀은 각도 조절부재 하우징을 결합시키는 역할과 동시에 상기 각도 조절 부재를 상기 시프터 하우징에 대하여 회동을 제한하는 역할을 한다. 이를 위해 시프터 하우징의 상부면에 상기 고정핀과 결합하는 요홈(211)을 일정 간격으로 형성할 수 있다. 각도 조절 부재를 적절한 각도로 조절한 다음 고정핀을 결합하면, 고정핀이 요홈에 결합되어 각도 조절 부재가 시프터 하우징에 대하여 회전되지 않고 고정된다.

본 발명의 일실시예에 따른 변속 시프터 모듈에 의해 변속되는 과정을 설명한다. 먼저 변속핸들(100)의 그립(130)을 회전시키면 작동체(120)가 같이 회전하게 된다.

작동체의 케이블 풀리(121)가 회전하면, 케이블 풀리(121)에 감겨진 한 쌍의 와이어 케이블(10) 중 하나가 당겨진다. 각도 조절 부재(300)를 통해 변속시프터(200)로 안내된 와이어 케이블(10)의 당겨지는 힘에 의해 변속 시프터의 와이어 홀더(230)가 회전하게 되고, 와이어 홀더에 결합된 구동기어(220)가 회전한다.

구동기어의 회전력은 스퍼기어(240)를 통해 태양기어(251)로 전달된다. 태양기어가 회전하면, 변속입력돌기(253)가 같이 회전하여 변속축을 회전시키고, 변속축과 중심축의 상대 위치 변화에 따라 허브 내장형 변속기가 변속된다.

이 때 플런저헤드(254c)가 플런저홈(255)에 정확하게 위치하지 않으면 플런저유닛(254)에 의해 각도분할부(252)에 회전력이 가해져 정확한 변속위치로 이동하게 된다.

각도분할부(252)에 형성된 플랜지홈의 갯수에는 제한이 없으나, 변속 단수에 따라 적절하게 채택할 수 있다. 예를 들어, 18단 기어 변속을 구현하고자 하는 경우에는 각도분할부에 9개의 플런지홈이 형성되도록 하고, 구동기어의 비와 태양기어의 비를 2 대 1로 맞추면, 변속핸들을 약 한 바퀴 회전함에 따라 18단의 변속이 이루어지게 된다.

도 7은 편의상 허브 내장형 변속기가 후륜에 설치된 경우와, 크랭크축에 인접한 곳에 변속기 고정 브라켓(30)을 이용하여 변속기를 설치한 경우를 동시에 도시한 것이다. 변속기가 후륜에 설치되거나 크랭크에 설치된 경우에 상관없이 본 발명에 따른 변속 시프터 모듈을 사용할 수 있다.

10 : 와이어 케이블
20 : 튜브
30 : 변속기 고정 브라켓
100 : 변속핸들
110 : 변속핸들 하우징
111 : 하우징 헤드
112 : 케이블 풀리 수용부
113 : 하우징 몸체
114 : 걸림부
115 : 와이어 가이드
117 : 와이어 인출구
120 : 작동체
121 : 케이블 풀리
122 : 권취홈
123 : 작동체 몸체
124 : 결합돌기
130 : 그립
200 : 변속시프터
210 : 변속시프터 하우징
220 : 구동기어
230 : 와이어 홀더
231 : 권취홈
240 : 스퍼기어
250 : 변속입력부재(각도분할 태양기어)
251 : 기어부(태양기어)
252 : 각도분할부
253 : 변속입력부(변속입력돌기)
254 : 플런저유닛
300 : 각도 조절 부재
310 : 하우징
311 : 케이블 안내부
315 : 장력 조절 볼트
316 : 장력조절스토퍼
321 : 결합핀
322 : 고정핀
330 : 회동축

Claims

허브 내장형 변속기에 변속 입력을 제공하는 변속 시프터 모듈에 있어서,
자전거 손잡이에 장착되는 변속제어기 하우징과,
한 쌍의 와이어 케이블이 권취되도록 장착되는 케이블 풀리를 가지고 상기 변속제어기 하우징에 대하여 상대적으로 회동가능하도록 결합되는 작동체를 포함하는 변속제어기;
시프터 하우징과, 상기 시프터 하우징의 내부에 회동가능하도록 장착되어 변속 제어기에서 인출된 한 쌍의 케이블이 권치결합되는 케이블홀더와, 상기 케이블 홀더와 동축 상에 결합되는 구동기어 및 상기 구동기어의 회전력을 허브 내장형 변속기에 전달하여 변속 입력을 제공하는 변속입력부재를 포함하는 변속 시프터; 및
상기 변속 시프터의 하우징에 회동가능하도록 결합되고, 상기 변속 레버에서 인출된 한 쌍의 와이어 케이블이 변속 시프터의 케이블 홀더로 안내되는 각도를 조절하는 각도 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈
제1항에 있어서,
상기 변속제어기는 자전거 손잡이를 감싸도록 장착되는 변속핸들 하우징과, 상기 변속기 하우징의 외면에 회동가능하도록 결합되는 작동체 및 상기 작동체의 외면에 결합되는 그립을 포함하는 변속핸들인 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제 1항에 있어서,
상기 변속입력부재는, 상기 구동기어의 회전력이 전달되어 회동하는 기어부와, 상기 태양기어의 측면 동축상에 고정결합되어 둘레를 따라 일정간격으로 플런저홈이 반복적으로 형성되는 각도분할부와, 상기 각도분할부의 측면 동축상에 고정결합되어 변속기에 변속입력을 제공하는 변속입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제3항에 있어서,
상기 변속 시프터의 시프터 하우징 내부에는 상기 각도분할부의 중심축 방향으로 각도분할부의 외면을 가압하도록 플런저유닛이 장착되어, 상기 플런저유닛이 상기 플런저홈에 안착되었을 때 변속 되는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제3항에 있어서,
상기 플런저유닛은 각도분할부의 외면에 접촉하는 플런저헤드와, 상기 플런저헤드에 일단이 결합되는 스프링 및 상기 스프링의 타단에 결합되고, 플런저유닛을 시프터 하우징에 고정하는 셋스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제3항에 있어서,
상기 변속입력부는, 변속기를 향해 돌출되어 변속기의 입력축에 결합되어 변속 입력을 제공하는 하나 이상의 변속입력돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제3항에 있어서,
상기 구동기어와 상기 태양기어에 치합되어 상기 구동기어의 회전력을 상기 태양기어로 전달하는 스퍼기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제1항에 있어서,
상기 각도 조절 부재는, 상기 시프터 하우징에 회동가능하도록 결합되어 상기 시프터 하우징과 함께 케이블 홀더를 수용하는 하우징과, 상기 하우징에서 연장형성되어 와이어 케이블을 케이블 홀더로 안내하는 한 쌍의 케이블 안내부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제7항에 있어서,
상기 각도 조절 부재는, 상기 케이블 안내부의 선단에 결합되는 장력조절 스토퍼와, 상기 장력조절 스토퍼에 상대 이동이 가능하도록 나사결합되는 장력조절볼트를 더 포함하여 구성되어, 상기 장력조절볼트의 회전에 따라 와이어 케이블의 장력을 미세 조정할 수 있도록 하는 변속 시프터 모듈.
제7항에 있어서,
상기 각도 조절 부재는, 상기 각도 조절 부재의 하우징 전면부와 후면부를 결합하는 결합핀과 상기 각도 조절 부재를 상기 시프터 하우징에 대하여 회동을 제한하는 고정핀을 더 구비하고, 상기 시프터 하우징의 상부면에는 상기 고정핀과 결합하는 요홈이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.
제2항에 있어서,
상기 작동체의 케이블 풀리에는 와이어 케이블이 권취되어 고정되는 권취홈이 형성되며, 상기 작동체의 몸체에는 길이 방향으로 결합돌기가 형성되고, 상기 그립의 내면에는 상기 결합돌기에 대응하는 위치에 결합홈이 형성되며,
상기 변속핸들 하우징의 하우징 헤드 내주면에는 상기 변속핸들을 자전거 핸들에 고정하는 클램프가 결합되는 것을 특징으로 하는 변속 시프터 모듈.