KR20150008790A - 자전거 뒷드레일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파손을 줄이고 주행성능 및 변속 성능을 향상시킨 자전거 뒷드레일러에 관한 것이다.
이를 위해 만곡형의 역Y자형 자형 프레임(5)에서 변속풀리(14)와 가이드 풀리(16)를 Y자형 프레임(5)의 양단에 체결해서 뒷드레일러의 최하부인 가이드 풀리(16)의높이를 지면으로부터 최대한 높였다.
또한 또 다른 일측인 장측 끝단에는 소켓(12)을 성형한 케이지 홀더(10)를 구성한 다음 케이지(19)를 케이지 홀더(10)에 체결한 후 변속풀리 고정부(6)를 프레임 홀더(3)에 결합 고정함으로서 케이지(19)의 회전 운동이 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)의 뒷부분 과 가이드 풀리(16) 위쪽에서만 제한적으로 작동하도록 한 것으로서, 뒷드레일러가 지면으로부터 안전한 높은 위치에 있고 변속이큰 경우에도 풀리에 무리를 주지 않고 변속이 정확하고 자연스러운 뒷드레일러를 제공할 수 있다.

Description

자전거 뒷드레일러{bicycle derailleur}

본 발명은 자전거의 뒷드레일러에 관한 것으로서 뒷변속기를 의미한다.

본 발명에서는 변속풀리(14)와 가이드 풀리(16)를 동일 프레임(5)에 고정 시키되 뒷드레일러의 최하부인 가이드 풀리(16)의 높이를 지면으로부터 최대한 높임으로서 도로 주행이나 특히 산악 주행 시 뒷드레일러의 파손을 줄인 것이다.

또한 변속시 발생하는 체인의 길이 변화를 흡수하는 케이지(19)의 회전 운동이 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)의 뒷부분 과 가이드 풀리(16) 위쪽에서만 제한적으로 작동하게 하여 케이지(19) 및 텐션풀리(25)가 보다 안전한 곳에 위치하게 한다.

상기를 통해 뒷드레일러의 파손을 줄이고 변속 성능을 향상시킨 자전거 뒷드레일러에 관한 것이다.

종래의 뒷드레일러는 도7을 참고하면, 변속풀리(14)에서 일정한 길이로 연장되고 동시에 일정한 각도로 회전 운동 가능한 케이지(19)의 끝단에 텐션풀리(25)가 결합 되어 있다.

상기의 상태에서 도 7을 참고하면 직경이 작은 고속 스프라켓(30)에 체인이 걸릴 때는 하부체인(28-1)의 길이 여유분을 텐션풀리(25)가 C 위치에서 흡수하지만, 변속에 의해 직경이 큰 저속 스프라켓(31)에 체인이 걸릴 때는 텐션풀리(25)가 D 위치로 이동하면서 지면(33)에 가까워 지게 된다.

더욱이 페달이 부착되고 직경이 큰 앞스프라켓을 2단∼3단 정도의 다단을 사용했을 때는 변속에 의해 텐션풀리(25)의 위치는 미세하게 세분되어 변하는데 이때 텐션풀리(25)의 위치는 대게 지면(33)과 가까운 D 위치 전후에 있게 된다.

이로인해 저속기어를 많이 사용함으로서 텐션풀리(25)의 위치가 항상 D 위치 전후에서 반복하는 산악 주행시에는 텐션풀리(25) 위치가 낮아 고가의 민감한 드레일러가 파손되는 경우가 많이 발생하고 있다.

특히 지면(33)과 가까워진 텐션풀리(25)가 돌이나 나무에 걸리거나 넘어져 충격을 받으면서 뒷드레일러 전체을 휘어지게 하거나 파손시켜 폐기하는 경우가 집중적으로 발생하고, 뒷드레일러를 자전거에 고정하는 행거까지 휘게하여 자전거 차체에 무리를 주기도 한다.

건강에 관심이 많아져서 산악 자전거를 즐기는 인구도 늘어나는데 깊은 산속에서 이런 사고를 당하고 라이더가 심한 고생을 하는 경우가 빈발하고 있다.

일반 로드용 자전거는 상대적으로 텐션풀리(25)가 충격을 받을 소지가 적으나 뒷드레일러를 폐기해야 하는 사고의 대부분의 원인은 변속에 의해 지면(33)에 접근한 텐션풀리(25)가 충격을 받았을 경우이다.

또한 자전거는 주행 중에 진동을 하게 되는데 D 위치 전후에 있는 텐션풀리(25)는 케이지(19)의 길이에 의한 영향으로 심하게 흔들는데 주행 중 흔들리는 상태에서 변속을 하면 변속에 무리가 가고 텐션풀리(25)의 마모가 심해진다.

그리고 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)은 스프라켓의 단수가 많아 폭이 넓은데 변속에 의해 변속풀리(14)가 고속 스프라켓;30과 저속 스프라켓;31 사이로 움직이면 텐션풀리(25)로 들어오는 하부체인(28-1)의 각도가 좌우로 크게 변하게 되는데 이 각도 변화를 텐션풀리(25) 하나가 모두 흡수해서 변속풀리(14)에 전달해야 하므로 변속풀리(14)에 무리가 가고 변속 기능은 더욱 불리해진다.

기존의 뒷드레일러는 상기와 같은 문제점들이 항상 있어 왔다.

본 발명은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위해 안출한 것으로

케이지(19)와 텐션풀리(25)가 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)의 뒤쪽과 가이드 풀리(16) 위쪽에 위치하게 하였다.

또한 동일 프레임(5)상에 변속풀리(14) 가이드풀리(16)를 체결하되 두 풀리(14)(16) 간의 거리를 짧게 하였다.

또한 변속에 의해 가이드 풀리(16)로 들어오는 하부체인(28-1)의 각도 변화를 가이드풀리(16)가 1차로 완화 시키고 텐션풀리(25)가 2차로 완화시켜 변속풀리(14)에 전달하게 하였다.

또한 체인의 여유 길이가 짧아지는 변속 일수록 텐션풀리(25)가 아래로 내려 와서 3개의 풀리(14)(16)(25)가 서로 접근하도록 하였다.

또한 뒷드레일러의 가장 하부 부분인 가이드 풀리(16)를 변속풀리(14)에 최대한 접근시켜 뒷드레일러 하부의 높이를 지면(33)에서 최대한 높였다.

이상에서 뒷드레일러가 지면으로부터 안전한 높은 위치에 있고, 고속과 저속으로 변속 변화가 큰 경우에도 각 풀리에 무리를 주지 않고 변속이 정확하고 체인의 흐름이 자연스러운 뒷드레일러를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 만곡형의 역Y자형 프레임(5)에서 Y자형 양 끝단부의 일단인 변속풀리 고정부(6)에는 변속풀리(14)를, 다른 일단인 가이드풀리 고정부(8)에는 가이드풀리(16)를 체결하고, 프레임(5)의 또 다른 일측인 장측 끝단에는 소켓(12)을 성형한 케이지 홀더(10)를 구성한 다음, 끝단에 텐션풀리(25)를 체결한 케이지(19)를 케이지 홀더(10)에 체결한 후 변속풀리 고정부(6)를 프레임 홀더(3)에 결합 고정한 것을 특징으로 한다.

여기서 케이지 홀더(10)에 체결된 케이지(19)는 프레임(5)의 만곡부 바깥 쪽으로 돌출 되며, 리턴스프링(18)의 회전장력을 받은 상태에서 케이지 고정볼트(27)를 중심으로 프레임(5)의 만곡부 바깥 쪽에서 일정 각도로 회전할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한 텐션풀리(25)를 체결한 케이지(19)의 구성체가 결합된 프레임(5)은 케이지 홀더(10) 부분을 위쪽으로 하여 세로로 세우되 만곡의 안쪽부를 뒷바퀴 다단 스프라켓(29) 방향으로 하는 것을 특징으로 한다.

또한 변속풀리(14)와 가이드풀리(16)의 중심은 일정한 높이 차이를 두어 각각의 풀리(14)(16)에 체인이 걸렸을 때 체인과 풀리가 서로 닿지 않도록 거리를 두고, 케이지(19) 끝단에 설치된 텐션풀리(25)는 아래로 회전하여도 가이드풀리(16)와 닿지 않는 것을 특징으로 하는 자전거 뒷드레일러.

이하 본 발명에 의한 자전거 뒷드레일러의 효과를 살펴보면 다음과 같다.

첫째; 변속이 일어날 때 체인의 여유 길이 변화에 대응해서 가장 큰 움직임이 나타나는 케이지(19)와 텐션풀리(25)가 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)의 뒷쪽에 있는 동시에 가이드 풀리(16) 위쪽에 위치해 있고 변속에 의한 텐션풀리(25)의 회전 반경도 역시 이곳에서 제한적으로 일어나므로 변속 위치가 지면(33)에서 높고 뒤쪽에 있어 안전한 곳에 있다.

둘째; 동일 프레임(5)상에 변속풀리(14)와 가이드풀리(16)를 설치함으로서 변속풀리(14)가 변속될 때 가이드풀리(16)가 동시에 움직인다.

따라서 변속풀리(14)에 걸린 체인과 가이드풀리(16)에 걸린 하부체인(28-1)이 동시에 움직이므로 변속이 정확하고 빠르다.

또한 변속시 변속풀리(14)와 가이드풀리(16) 사이에 거리가 짧아 거리에 따른 유격 및 흔들림이 없다

셋째; 폭이 넓은 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)으로 인하여 변속시 가이드풀리(16)로 들어오는 하부체인(28-1)의 각도 변화를 가이드풀리(16)가 1차로 완화 시키고 텐션풀리(25)가 2차로 완화시켜 변속풀리(14)에 전달하므로 변속에 의한 체인의 흐름이 부드럽고 변속이 자연스럽다.

넷째; 본 발명에서는 체인의 여유 길이가 짧아지는 큰 변속 일수록 텐션풀리(25)가 아래로 내려와 3개의 풀리(14)(16)(25)가 서로 접근하게 되어있어 변속기 흔들림이 극도로 줄어드는 현상이 나타난다.

따라서 기존 변속기에서 가장 불리한 변속 조건이 본 발명에서는 가장 안정적인 풀리의 위치가 되는 등 전체적으로 변속이 안정적이고 주행 성능이 향상된다.

다섯째; 뒷드레일러의 가장 하부 부분인 가이드 풀리(16)를 변속풀리(14)에 최대한 접근 시킴으로서 뒷드레일러 하부의 높이를 지면(33)에서 최대한 높여 도로 주행이나 특히 산악 주행 시 뒷드레일러의 파손을 줄일 수 있다.

도1은 본 발명에의한 뒷드레일러의 사시도
도2는 본 발명에의한 뒷드레일러의 프레임 구성체 사시도
도3은 본 발명에의한 도1의 A부 확대 분해 사시도
도4는 본 발명에의한 도1의 B부 확대 분해 사시도
도5는 본 발명에서 고속 스프라켓에 체인을 걸었을 때의 상태도
도6은 본 발명에서 저속 스프라켓에 체인을 걸었을 때의 상태도
도7은 기존 뒷드레일러에서 고속과 저속 스프라켓에 체인을 걸었을 때, 텐션풀리의 위치 변화 와 그에 따른 체인의 변화를 나타낸 상태도

이하 본 발명에 따른 뒷드레일러를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에의한 뒷드레일러의 사시도이고, 도2는 본 발명에의한 뒷드레일러의 프레임 구성체 사시도이다.

도3은 본 발명에의한 도1의 A부 확대 분해 사시도 이며, 도4는 본 발명에의한 도1의 B부 확대 분해 사시도이다.

도5는 본 발명에서 고속 스프라켓에 체인을 걸었을 때의 상태도 이며, 도6은 본 발명에서 저속 스프라켓에 체인을 걸었을 때의 상태도이다.

도7은 기존 뒷드레일러에서 고속과 저속 스프라켓에 체인을 걸었을 때, 텐션풀리 위치 변화 와 그에 따른 체인의 변화를 나타낸 상태도이다.

만곡형의 역 Y자형 프레임(5)에서 Y자형 양 끝단부의 일단인 변속풀리 고정부(6)에는 변속풀리 고정 암나사(7)를 탭핑하고, 또 다른 일단인 가이드풀리 고정부(8)에는 가이드풀리 고정 암나사(9)를 탭핑하되 두 암나사(7)(9)사이는 일정한 높이 차이를 둔다.

프레임(5)의 또 다른 일측인 장측 끝단에는 내경에 소켓(12)과 케이지홀더 핀홀(13), 외경에 케이지 홀더 스토퍼(11)를 성형한 케이지 홀더(10)를 구성함으로서 프레임(5)을 완성한다.

한편 바형태의 케이지(19)의 일측 끝단인 텐션풀리 고정부(23)에는 텐션풀리 고정 암나사(24)를 탭핑하고 반대측 끝단에는 케이지고정용 홀(22)과 케이지 스토퍼(20), 케이지 핀홀(21)을 성형하여 케이지(19)를 완성한다.

뒷드레일러 뭉치(1)의 프레임 홀더(3)에는 프레임 홀더 암나사(4)를 탭핑한다.

상기에서 각 부품의 조립은 텐션풀리 고정볼트(26)로 텐션풀리(25)를 텐션풀리 고정 암나사(24)에 나삽하여 체결 하고, 리턴스프링(18)을 소켓(12)에 삽입하되 리턴스프링(18)의 양단이 케이지홀더 핀홀(13)과 케이지 핀홀(21)에 걸고 장력이 발생하게 회전시킨 다음 케이지 고정볼트(27)를 케이지고정용 홀(22)에 삽입하여 케이지 홀더(10)에 나삽함으로서 케이지(19) 조립체는 케이지 홀더(10)에 결합된다.

장력을 받은 케이지(19)는 케이지 홀더 스토퍼(11)와 케이지 스토퍼(20)에 의해서 회전을 멈추며, 케이지(19)는 리턴스프링(18)의 장력을 받은 상태에서 케이지 고정볼트(27)를 중심으로 일정 각도 회전할 수 있다.

가이드풀리(16)는 가이드풀리 고정 볼트(17)로 가이드풀리 고정 암나사(9)에 나삽하여 체결한다.

상기와 같이 조립된 프레임(5) 구성체를 뒷드레일러 뭉치(1)에 고정하기 위해서 상기 프레임(5) 구성체 중 케이지 홀더(10) 부위가 위쪽이 되도록 세로로 세운 다음 프레임 홀더 암나사(4), 변속풀리 고정 암나사(7), 변속풀리(14)를 직선상에 두고 변속풀리 고정 볼트(15)를 나삽해서 변속풀리(14)와 프레임(5) 구성체 그리고 뒷드레일러 뭉치(1)를 하나로 결합 완성 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자전거 뒷드레일러의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와 같이 본 발명이 조립 완료된 것을 일반적인 경우와 같은 방식으로 뒷드레일러 고정볼트(2)로 자전거 차체의 드레일러 행거에 나삽하면 본 발명 구성체가 자전거에 조립 완료된다.

상기 조립 상태가 프레임(5)의 만곡 안쪽부는 뒷바퀴 다단 스프라켓(29) 방향으로 향하게 되고 케이지(19)는 뒷바퀴 다단 스프라켓(29) 바깥 방향으로 향하게 되며 케이지(19)는 리턴스프링(18)의 장력을 받은 상태에서 케이지 고정볼트(27)를 중심으로 일정한 각도로 회전 운동이 가능하다.

또한 케이지(19) 끝단에 설치된 텐션풀리(25)는 아래로 회전하여도 가이드풀리(16)에 닿지 않는다.

변속풀리(14)와 가이드풀리(16)는 일정한 높이 및 거리 차이를 두어 각각의 풀리(14)(16)에 체인이 걸렸을 때 서로 닿지 않는다.

이러한 구조적 특징을 가진 본 발명에 체인을 거는 방법은 페달이 설치된 앞스프라켓에 연결된 상부체인(28)이 뒷바퀴 다단 스프라켓(29)을 거쳐 변속풀리(14), 텐션풀리(25), 가이드풀리(16) 순으로 거쳐 하부체인(28-1)이 되어 다시 앞스프라켓에 연결된다.

상기에서 도5를 참고하면 변속에 의해 직경이 작은 고속 스프라켓(30)에 체인이 걸렸을 때는 체인의 여유 길이가 길어지므로 케이지(19)의 각도가 커지면서 여유 체인을 당겨 올려 하부체인(28-1)이 아래로 처지지 않도록 긴장을 준다.

역시 도6을 참고하면 변속에 의해 직경이 큰 저속 스프라켓(31)에 체인이 걸렸을 때는 체인의 여유 길이가 짧아지므로 케이지(19)의 각도가 작아지면서 텐션풀리(25)가 아래로 내려와 체인에 적당한 긴장을 유지하게 한다.

상기에서 만일 페달이 부착된 앞스프라켓이 2단 내지 3단이면 케이지(19)의 각도 변화가 더욱 미세하게 세분되어 체인 길이 변화에 대응하게 된다.

뒷드레일러 뭉치;1 뒷드레일러 고정볼트;2 프레임 홀더;3 프레임 홀더 암나사;4 프레임;5 변속풀리 고정부;6 변속풀리 고정 암나사;7 가이드풀리 고정부;8 가이드풀리 고정 암나사;9 케이지 홀더;10 케이지 홀더 스토퍼;11 소켓;12 케이지홀더 핀홀;13 변속풀리;14 변속풀리 고정 볼트;15 가이드 풀리;16 가이드풀리 고정 볼트;17 리턴스프링;18 케이지;19 케이지 스토퍼;20 케이지 핀홀;21 케이지 고정용 홀;22 텐션풀리 고정부;23 텐션풀리 고정 암나사;24 텐션풀리;25 텐션풀리 고정볼트;26 케이지 고정볼트;27 상부체인;28 하부체인;28-1 뒷바퀴 다단 스프라켓;29 고속 스프라켓;30 저속 스프라켓;31 뒷바퀴;32 지면(33)

Claims (4)

1. 자전거 뒷드레일러에 있어서 만곡형의 역Y자형 프레임(5)에서 Y자형 양 끝단부의 일단인 변속풀리 고정부(6)에는 변속풀리(14)를, 다른 일단인 가이드풀리 고정부(8)에는 가이드풀리(16)를 체결하고, 프레임(5)의 또 다른 일측인 장측 끝단에는 소켓(12)을 성형한 케이지 홀더(10)를 구성한 다음, 끝단에 텐션풀리(25)를 체결한 케이지(19)를 케이지 홀더(10)에 체결한 후 변속풀리 고정부(6)를 프레임 홀더(3)에 결합 고정한 것을 특징으로 하는 자전거 뒷드레일러.
2. 제1항에 있어서
   케이지 홀더(10)에 체결된 케이지(19)는 프레임(5)의 만곡부 바깥 쪽으로 돌출 되며, 리턴스프링(18)의 회전장력을 받은 상태에서 케이지 고정볼트(27)를 중심으로 프레임(5)의 만곡부 바깥 쪽에서 일정 각도로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 자전거 뒷드레일러.
3. 제1항에 있어서
   텐션풀리(25)를 체결한 케이지(19)의 구성체가 결합된 프레임(5)은 케이지 홀더(10) 부분을 위쪽으로 하여 세로로 세우되 만곡의 안쪽부를 뒷바퀴 다단 스프라켓(29) 방향으로 하는 것을 특징으로 하는 자전거 뒷드레일러
4. 제1항에 있어서
   변속풀리(14)와 가이드풀리(16)의 중심은 일정한 높이 차이를 두어 각각의 풀리(14)(16)에 체인이 걸렸을 때 체인과 풀리가 서로 닿지 않도록 거리를 두고, 케이지(19) 끝단에 설치된 텐션풀리(25)는 아래로 회전하여도 가이드풀리(16)와 닿지 않는 것을 특징으로 하는 자전거 뒷드레일러.

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