KR101156106B1 - 자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거 - Google Patents

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Abstract

변속이 보다 안정적으로 이루어지며, 변속시 발생되는 소음을 감소시킬 수 있는 자전거용 변속장치가 개시된다.
상기한 자전거용 변속장치는 차륜이 장착되는 자전거 본체에 고정 설치되는 하우징과, 상기 자전거 본체에 구비되어 구동력을 발생시키는 구동장치에 연결되도록 상기 하우징에 장착되되, 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되는 이동기어를 구비하여 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키도록 구성된 기어유닛을 포함한다.
이러한 자전거용 변속장치에 의하면, 이동 가능하게 구비되는 이동기어를 통해 구동장치와 차륜의 회전속도비를 변화시킴에 따라, 구동장치에 연결된 동력전달부재, 즉 체인의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키지 않을 수 있으므로 변속이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
자전거, 변속장치, 기어

Description

자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거{TRANSMISSION FOR BICYCLE AND BICYCLE HAVING THE SAME}
본 발명은 자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행하는 노면의 경사에 따라서 차륜과 구동부와의 속도비를 조절할 수 있는 자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거에 관한 것이다.
일반적인 자전거의 동력전달장치는 단순히 운전자가 페달암을 회전시키면 구동력이 구동축에 전달되고 상기 구동축 상에 설치된 스프로킷(sprocket)휠이 구동축과 함께 회전하여 체인 또는 벨트를 통해 자전거 후륜에 회전력이 전달되는 구조로 이루어진다.
한편, 변속장치가 없는 자전거는 오로지 운전자의 힘으로만 스프로킷을 회전시켜야 하고 페달암과 스프로킷휠의 회전수가 동일하기 때문에 오르막길을 주행할 시에는 굉장히 많은 힘이 소요된다.
이러한 점을 보완하기 위하여 자전거에는 일반적으로 변속장치가 구비된다.
그런데, 이러한 변속장치는 일반적으로 후륜에 연결되며 체인 또는 벨트와 결합되는 복수개의 스프로킷휠로 구성된다. 또한, 변속시에는 체인 또는 벨트가 이 동하여 복수개의 스프로킷휠 중 어느 하나에 결합되어 변속이 이루어진다.
하지만, 복수개의 스프로킷휠 중 어느 하나에 체인 또는 벨트가 결합되도록 체인 또는 벨트를 이동시키는 경우 체인 또는 벨트가 스프로킷휠에 결합되지 못하고 스프로킷휠로부터 이탈되는 경우가 빈번하게 발생된다.
이에 따라, 운전자는 체인 또는 벨트를 다시 스프로킷휠에 결합시킨 후 자전거를 사용하여야 하는 문제가 있다.
그리고, 체인 또는 벨트를 이동시켜 복수개의 스프로킷휠에 결합시키는 경우 소음이 발생되는 문제가 있다.
그리고, 일반적으로 복수개의 스프로킷휠은 일체로 형성되어 있어서 스프로킷휠 중 어느 하나가 파손되더라도 복수개의 스프로킷휠 전체를 교체해야 하므로 유지,보수 비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 스프로킷휠이 외부로 노출된 상태로 자전거 본체에 장착되므로, 파손의 위험이 높은 문제가 있다.
본 발명은 변속이 보다 안정적으로 이루어지며, 변속시 발생되는 소음을 감소시킬 수 있는 자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 유지, 보수가 용이한 자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 자전거용 변속장치는 차륜이 장착되는 자전거 본체에 고정 설치되는 하우징과, 상기 자전거 본체에 구비되어 구동력을 발생시키는 구동장치에 연결되도록 상기 하우징에 장착되되, 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되는 이동기어를 구비하여 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키도록 구성된 기어유닛을 포함한다.
상기 기어유닛은 상기 하우징에 회전 가능하게 설치되는 주기어와, 상기 주기어의 내측에 배치되도록 상기 하우징에 설치되며 이동되어 주기어에 결합 또는 분리되는 복수개의 부기어와, 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되며 이동하여 상기 복수개의 부기어 중 어느 하나를 이동시켜 상기 주기어에 결합시키는 상기 이동기어, 및 상기 하우징의 중앙에 배치되며 상기 이동기어를 통해 상기 주기어에 연결되며 동력을 상기 차륜에 제공하는 동력전달기어를 구비할 수 있다.
상기 하우징은 상기 주기어가 회전 가능하게 장착되도록 환형으로 형성되는 장착부를 구비할 수 있다.
상기 하우징은 상기 이동기어가 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키도록 이동하는 경우 이동경로를 안내하는 안내홀을 구비할 수 있다.
상기 주기어는 외주면에 형성되어 상기 구동장치로부터 발생한 동력을 전달하는 동력전달부재가 결합되는 제1 결합부, 및 상기 동력전달부재에 의해 전달된 동력을 상기 부기어에 전달토록 내주면에 형성되는 제2 결합부를 구비할 수 있다.
상기 주기어는 상기 제2 결합부에 인접하게 배치되도록 내주면에 구비되어 상기 장착부에 지지되는 접촉부를 더 구비하며, 상기 제2 결합부는 상기 장착부로부터 상기 하우징의 중심측으로 돌출되도록 배치되어 상기 부기어와 결합될 수 있다.
상기 이동기어는 상기 하우징의 외부로 돌출되도록 구비되어 상기 하우징의 외부 양측면에 장착되는 제1 탄성부재와, 상기 자전거 본체에 구비되는 조작레버로부터 연장되는 와이어가 장착되는 회전축을 구비할 수 있다.
상기 이동기어는 상기 하우징에 형성되는 안내홀에 장착되며 상기 와이어와, 상기 제1 탄성부재에 의해 상기 안내홀을 따라 이동되어 상기 복수개의 부기어 중 어느 하나를 상기 주기어에 결합시킬 수 있다.
상기 부기어는 상기 하우징의 내부면에 형성되는 장착홈에 설치되며, 상기 장착홈에는 상기 이동기어와의 분리시 상기 부기어에 복원력을 제공하여 상기 부기어를 상기 주기어와 분리시키는 제2 탄성부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 자전거는 차륜이 장착되는 자전거 본체와, 상기 자전거 본체에 설치되며 회전되어 구동력을 발생시키는 구동장치, 및 상기 자전거 본체에 장착되되 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키는 상기한 변속장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이동 가능하게 구비되는 이동기어를 통해 구동장치와 차륜의 회전속도비를 변화시킴에 따라, 구동장치에 연결된 동력전달부재, 즉 체인의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키지 않을 수 있으므로 변속이 보다 안정적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 이동기어를 통해 회전속도비를 변화시킴으로써 동력전달부재의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키는 경우 발생되는 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 하우징 내부에 기어유닛이 장착됨으로써 기어유닛의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 기어유닛이 주기어, 복수개의 부기어, 이동기어, 및 동력전달기어로 이루어져 있으므로, 상기한 기어 중 어느 하나가 파손되더라도 파손된 기어만을 교체하여 유지,보수를 할 수 있으므로, 보다 용이하게 유지,보수를 수행할 수 있는 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치 및 이를 구비하는 자전거에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치를 구비하는 자전거를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 자전거(100)는 일예로서 자전거 본체(120), 구동장치(140), 및 자전거용 변속장치(200)를 포함한다.
자전거 본체(120)는 자전거(100)의 외형을 형성하며, 자전거 본체(120)의 전방과 후방에는 각각 차륜(122)이 장착된다.
또한, 자전거 본체(120)의 하부에는 구동장치(140)가 장착된다. 구동장치(140)는 운전자의 발이 안착되는 페달(142), 페달(142)이 장착되는 크랭크암(144), 크랭크암(144)이 회전 가능하게 장착되는 기어박스(미도시)를 구비하는 구동기어부(146)를 구비할 수 있다.
즉, 운전자가 페달(142)을 통해 크랭크암(144)을 회전시키면, 기어박스를 통해 회전력이 전달되어 구동기어부(146)의 구동부재(146a)가 회전된다. 이에 따라 자전거 본체(120)에 장착되는 차륜(122)을 회전시키는 구동력이 발생된다.
또한, 구동기어부(146)의 구동부재(146a)에는 동력전달부재(150)가 장착될 수 있다. 한편, 구동부재(146a)는 도 1에 도시된 바와 같이 스프로켓휠로 이루어질 수 있으며, 동력전달부재(150)는 체인으로 이루어질 수 있다.
한편, 구동부재(146a)는 기어박스에 의해 일방향으로 회전하는 경우에만 구동부재(146a)가 회전되도록 할 수 있다. 따라서, 운전자가 페달(142)을 통해 크랭크암(144)을 시계방향으로 회전시키는 경우에만 구동부재(146a)가 회전되고, 크랭크암(144)을 반시계방향으로 회전시키는 경우에는 구동부재(146a)가 회전되지 않는 다.
상기한 자전거 본체(120)와 구동장치(140)는 당업자에게 널리 알려진 구성에 해당하는 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
자전거용 변속장치(200)는 자전거 본체(120)에 장착되며, 차륜(122)과 구동장치(140)에 연결되어 차륜(122)과 구동장치(140)의 회전속도비를 변화시킨다.
다시 말해, 동력전달부재(150)는 구동장치(140)와 자전거용 변속장치(200)에 무한궤도 운동 가능하도록 권취된다. 또한 자전거용 변속장치(200)는 차륜(122), 예를 들어 자전거 본체(120)의 후방에 장착되는 차륜(122)에 연결되어 차륜(122)과, 구동장치(140)의 구동부재(146a)의 회전속도비를 변화시키는 역할을 수행한다.
아래에서 자전거용 변속장치(200)에 대하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 자전거용 변속장치(200)는 일예로서, 자전거 본체(120)에 고정 설치되는 하우징(210), 및 구동장치(140)에 연결되도록 하우징(210)에 장착되되 차륜(122)과, 구동장치(140)의 회전속도비를 변화시키도록 하우징(210)의 내부에 이동가능하게 설치되는 이동기어(250)를 구비하는 기어유닛(220)을 포함한다.
한편, 기어유닛(220)은 일예로서, 주기어(230), 부기어(240), 이동기어(250), 및 동력전달기어(260)를 구비할 수 있다.
하우징(210)에는 상기한 기어유닛(220)이 장착되며, 또한 하우징(210)은 자전거 본체(120)의 설치부(124)에 고정 설치되는 제1,2 하우징(211,212)으로 구성될 수 있다.
또한, 하우징(210)은 주기어(230)가 회전 가능하게 장착되도록 환형으로 형성되는 장착부(213)를 구비할 수 있다. 즉, 제1,2 하우징(211,212) 중 어느 하나에 주기어(230)가 회전 가능하게 장착되는 장착부(213)가 구비될 수 있으며, 장착부(213)는 환형의 띠형상을 가질 수 있다.
그리고, 장착부(213)는 주기어(230)의 두께(t)보다 작은 두께를 가지도록 형성될 수 있으며, 주기어(230)는 베어링(미도시)이 게재된 상태에서 장착부(213)에 장착될 수 있다.
한편, 하우징(210)은 이동기어(250)가 차륜(122)과 구동장치(140)의 회전속도비를 변화시키도록 이동시 이동경로를 안내하는 안내홀(214)을 구비할 수 있다. 즉, 이동기어(250)는 안내홀(214)을 따라 이동하여 차륜(122)과, 구동장치(140)의 구동부재(146a)와의 회전속도비를 변화시킨다.
또한, 하우징(210)의 외부 양측면에는 이동기어(250)에 복원력을 제공하는 제1 탄성부재(215)가 구비될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 하우징(210)에는 기어유닛(220)의 구동시, 즉 주기어(230), 부기어(240), 이동기어(250), 동력전달기어(260)의 회전시 발생되는 열을 방출하기 위한 열방출홀(218)이 구비될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 열방출홀(218)이 제2 하우징(212)에 구비되는 경우를 예를 들어 도면에 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 열방출홀(218)은 제1,2 하우징(211,212) 모두에 구비될 수 있다.
이에 따라, 변속장치(200)의 내부에서 발생되는 열이 외부로 용이하게 방출될 수 있다.
주기어(230)는 하우징(210)에 회전 가능하게 설치된다. 즉, 주기어(230)는 하우징(210)의 장착부(213)에 회전 가능하게 설치되며, 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 주기어(230)는 외주면에 형성되어 구동장치(140)로부터 발생한 동력을 전달하는 동력전달부재(150)가 결합되는 제1 결합부(232)를 구비할 수 있다. 즉, 제1 결합부(232)는 동력을 전달하는 동력전달부재(150)와 결합되며, 동력전달부재(150)에 의해 주기어(230)가 회전된다.
이때, 주기어(230)는 하우징(210)의 장착부(213)에 지지되어 회전되므로, 보다 안정적으로 회전될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 동력전달부재(150)가 체인인 경우를 예로 들어 설명하고 있으므로, 제1 결합부(232)가 체인에 결합되는 톱니인 경우를 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 동력전달부재(150)가 벨트인 경우 제1 결합부(232)는 벨트가 결합되는 홈일 수 있다.
또한, 주기어(230)는 동력전달부재(150)에 의해 전달된 동력을 부기어(240)에 전달할 수 있도록 내주면에 제2 결합부(234)를 구비할 수 있다. 즉, 제2 결합부(234)는 주기어(230)의 회전력을 부기어(240)에 전달하며, 이를 위해 제2 결합 부(234)는 치차로 이루어질 수 있다.
한편, 주기어(230)는 제2 결합부(234)에 인접하게 배치되도록 내주면에 구비되어 장착부(213)에 지지되는 접촉부(236)를 더 구비할 수 있다. 즉, 주기어(230)의 내주면에는 제2 결합부(234)와 접촉부(236)가 순차적으로 형성된다.
또한, 제2 결합부(234)는 장착부(213)로부터 하우징(210)의 중심측으로 돌출되도록 배치되어 장착부(213)의 내측에서 부기어(240)와 결합된다.
부기어(240)는 주기어(230)의 내측에 배치되도록 하우징(210)에 설치되며, 이동되어 주기어(230)에 결합 또는 분리되며, 복수개가 구비될 수 있다.
보다 상세하게 살펴보면, 부기어(240)는 지름(d)이 다른, 즉 다양한 크기를 가지는 제1 부기어 내지 제8 부기어(240a,240b,240c,240d,240e,240f,240g,240h)를 구비할 수 있다.
본 실시예에서는 8개의 부기어(240)를 통해 4단 변속이 가능한 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 변속하고자 하는 단수에 따라 부기어(240)의 갯수는 변경 가능할 것이다. 즉, 4단보다 많은 단수를 가지는 경우 보다 많은 부기어(240)가 기어유닛(220)에 구비될 수 있다.
한편, 부기어(240)는 하우징(210)의 내부면에 형성되는 장착홈(216)에 설치된다. 또한, 장착홈(216)에는 이동기어(240)와의 분리시 부기어(240)에 복원력을 제공하여 부기어(240)를 주기어(230)와 분리시키는 제2 탄성부재(217)가 구비될 수 있다.
즉, 이동기어(250)가 이동하면, 복수개의 부기어(240) 중 어느 하나가 이동 기어(250)에 의해 장착홈(216) 내에서 이동되어 주기어(230)에 결합된다. 이에 따라 동력이 주기어(230), 부기어(240), 이동기어(250), 및 동력전달기어(260)를 통해 차륜(122)에 제공된다.
이후, 운전자의 조작에 의해 이동기어(250)가 이동되면, 부기어(240)는 제2 탄성부재(217)에 의해 주기어(230)로부터 분리되도록 이동된다.
한편, 제2 탄성부재(217)는 판스프링일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 부기어(240)에 복원력을 제공할 수 있는 어떠한 구성도 채용 가능할 것이다.
부기어(240)의 외주면에는 주기어(230)의 제2 결합부(224)와 결합되는 치차가 형성될 수 있다.
이동기어(250)는 하우징(210)에 이동 가능하게 설치되며, 차륜(122)과 구동장치(140)의 구동부재(146a)의 회전속도비를 변화시키도록 이동하여 복수개의 부기어(240) 중 어느 하나를 이동시킨다. 이에 따라 부기어(240)와 주기어(230)가 결합될 수 있다.
이를 위해 이동기어(250)의 외주면에는 부기어(240)의 치차와 결합되는 치차가 형성될 수 있다.
한편, 이동기어(250)는 하우징(210)의 외부로 돌출되도록 구비되어 하우징(210)의 외부 양측면에 장착되는 제1 탄성부재(215)와, 자전거 본체(120)에 구비되는 조작레버(미도시)로부터 연장되는 와이어(126)가 장착되는 회전축(252)을 구비할 수 있다.
회전축(252)은 하우징(210)에 형성되는 안내홀(214)에 장착되며, 와이 어(126)와 제1 탄성부재(125)에 의해 회전축(252)이 안내홀(214)을 따라 이동되어 복수개의 부기어(240) 중 어느 하나를 주기어(230)에 결합시킨다.
즉, 운전자가 조작레버를 조작하면 이동기어(250)의 회전축(252)에 연결된 와이어(126)가 이동기어(250)를 이동시키며, 이때 제1 탄성부재(215)는 변형된다.
예를 들어, 제1 탄성부재(215)가 변형되지 않은 상태를 복수개의 부기어(240) 중 크기가 가장 큰, 즉 지름(d)이 가장 큰 제1 부기어(240a)가 주기어(230)에 결합된 상태라고 가정한다.
이러한 상태에서 운전자가 조작레버를 조작하면 와이어(126)에 의해 이동기어(250)가 이동되어 제1 부기어(240a)가 주기어(230)로부터 분리된다. 동시에 이동기어(250)에 의해 제2 부기어(240b)가 주기어(230)에 결합된다.
이후, 제1 부기어(240a)를 주기어(230)에 다시 결합시키고자 운전자가 조작레버를 조작하면, 제1 탄성부재(215)로부터 제공되는 복원력에 의해 이동기어(250)가 이동되어 제1 부기어(240a)가 주기어(230)에 다시 결합될 수 있다.
동력전달기어(260)는 하우징(210)의 중앙에 배치되며, 이동기어(250)를 통해 주기어(230)에 연결되며 동력을 차륜(122)에 제공한다. 이를 위해 동력전달기어(260)는 차륜(122)을 구동시키기 위한 구동축(262)을 구비할 수 있으며, 동력전달기어(260)의 회전시 구동축(262)에 의해 차륜(122)에 구동력이 전달될 수 있다.
그리고, 동력전달기어(260)는 이동기어(250)와 부기어(240)를 매개로 주기어(230)에 연결되며, 이에 따라 동력전달기어(260)는 다른 회전속도로 회전될 수 있다.
상기한 바와 같이, 이동 가능하게 구비되는 이동기어(250)를 통해 구동장치(140)의 구동부재(146a)와 차륜(122)의 회전속도비를 변화시킴에 따라 구동장치(140)에 연결된 동력전달부재(150), 즉 체인의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키지 않을 수 있으므로 변속이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다. 즉, 체인의 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 이동기어(250)를 통해 회전속도비를 변화시킴으로써 동력전달부재(150)의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키는 경우 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.
그리고, 하우징 내부에 기어유닛(220)이 주기어(230), 복수개의 부기어(240), 이동기어(250), 및 동력전달기어(260)로 이루어져 있으므로, 상기한 기어 중 어느 하나가 파손되더라도 파손된 기어만을 교체하여 유지,보수를 할 수 있으므로, 보다 용이하게 유지, 보수를 수행할 수 있다.
이하에서는 상기한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
운전자가 저속으로 자전거(100)를 주행하는 경우, 조작레버(미도시)를 1단으로 조정한다. 이러한 경우 제1 탄성부재(215)의 복원력에 의해 이동기어(250)는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 부기어(240a)에 치차결합된다. 이에 따라 제1 부기어(240a)는 장착홈(216)을 따라 이동되어 주기어(230)와 결합된다.
이때, 나머지 부기어(240b, 240c, 240f)는 장착홈(216)에 설치된 제2 탄성부재(217)에 의해 주기어(230)와 분리되도록 위치한다.
이러한 상태에서 운전자가 페달(142)을 통해 크랭크암(144)을 회전시키면, 하우징(210)의 주기어(230)에 동력이 전달된다. 주기어(230)로 전달된 동력은 제1 부기어(240a), 이동기어(250), 동력전달기어(260)를 통해 차륜(122)에 제공된다.
한편, 운전자가 고속으로 자전거(100)를 주행하기 위해 조작레버를 예를 들어 3단으로 조정하면, 조작레버에 연결된 와이어(126)에 의해 이동기어(250)는 하우징(210)의 안내홀(214)을 따라 이동한다.
이때 제1 부기어(240a)는 장착홈(216)에 설치된 제2 탄성부재(217)에 의해 주기어(230)로부터 분리된다. 한편, 이동기어(250)는 와이어(126)에 의해 이동되어 제5 부기어(240e)에 결합된다.
이와 같이 이동기어(250)가 도 5에 도시된 바와 같이 제5 부기어(240e)에 결합되면, 제3 부기어(240c)와 제4 부기어(240d)는 이동기어(250)에 의해 이동되고, 결국 제3 부기어(240c)가 주기어(230)에 결합된다.
이에 따라, 주기어(230)로 전달된 동력은 제3 부기어(240c),제4 부기어(240d), 제5 부기어(240e), 이동기어(250), 동력전달기어(260)를 통해 차륜(122)에 제공된다.
한편, 자전거(100)가 다시 저속으로 주행되도록 운전자가 조작레버를 다시 1단으로 조정하면, 제1 탄성부재(215)의 복원력에 의해 이동기어(250)는 안내홀(214)을 따라 이동된다.
이후 이동기어(250)가 이동하여 제1 부기어(240a)에 결합되면, 제1 부기어(240a)는 이동기어(250)에 의해 주기어(230) 측으로 이동되어 주기어(230)와 결 합된다.
이러한 상태에서 운전자가 페달(142)을 통해 크랭크암(144)을 회전시키면, 운전자에 의해 발생된 구동력은 주기어(230), 제1 부기어(240a), 이동기어(250), 및 동력전달기어(260)를 통해 차륜에 제공된다.
상기한 바와 같이, 이동 가능하게 구비되는 이동기어(250)를 통해 구동장치(140)의 구동부재(146a)와 차륜(122)의 회전속도비를 변화시킴에 따라 구동장치(140)에 연결된 동력전달부재(150), 즉 체인의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키지 않을 수 있으므로 변속이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다. 즉, 체인의 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 이동기어(250)를 통해 회전속도비를 변화시킴으로써 동력전달부재(150)의 이동에 의해 회전속도비를 변화시키는 경우 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.
그리고, 하우징 내부에 기어유닛(220)이 주기어(230), 복수개의 부기어(240), 이동기어(250), 및 동력전달기어(260)로 이루어져 있으므로, 상기한 기어 중 어느 하나가 파손되더라도 파손된 기어만을 교체하여 유지,보수를 할 수 있으므로, 보다 용이하게 유지, 보수를 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치의 작동을 설명하기 위한 작동도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자전거용 변속장치의 작동을 설명하기 위한 작동도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 자전거
120 : 자전거 본체
140 : 구동장치
150 : 동력전달부재
200 : 자전거용 변속장치
210 : 하우징
220 : 기어유닛
230 : 주기어
240 : 부기어
250 : 이동기어
260 : 동력전달기어

Claims (10)

  1. 차륜이 장착되는 자전거 본체에 고정 설치되는 하우징; 및
    상기 자전거 본체에 구비되어 구동력을 발생시키는 구동장치에 연결되도록 상기 하우징에 장착되되, 상기 하우징에 이동 가능하게 설치되는 이동기어를 구비하여 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키도록 구성된 기어유닛;을 포함하고,
    상기 기어유닛은
    상기 하우징에 회전 가능하게 설치되는 주기어;
    상기 주기어의 내측에 배치되도록 상기 하우징에 설치되며, 이동되어 주기어에 결합 또는 분리되는 복수개의 부기어;
    상기 하우징에 이동 가능하게 설치되며, 이동하여 상기 복수개의 부기어 중 어느 하나를 이동시켜 상기 주기어에 결합시키는 상기 이동기어; 및
    상기 하우징의 중앙에 배치되며, 상기 이동기어를 통해 상기 주기어에 연결되며 동력을 상기 차륜에 제공하는 동력전달기어;를 구비하고,
    상기 주기어는
    외주면에 형성되어 상기 구동장치로부터 발생한 동력을 전달하는 동력전달부재가 결합되는 제1 결합부; 및
    상기 동력전달부재에 의해 전달된 동력을 상기 부기어에 전달토록 내주면에 형성되는 제2 결합부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 하우징은
    상기 주기어가 회전 가능하게 장착되도록 환형으로 형성되는 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징은
    상기 이동기어가 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키도록 이동하는 경우 이동경로를 안내하는 안내홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서, 상기 주기어는
    상기 제2 결합부에 인접하게 배치되도록 내주면에 구비되어 상기 장착부에 지지되는 접촉부를 더 구비하며,
    상기 제2 결합부는 상기 장착부로부터 상기 하우징의 중심측으로 돌출되도록 배치되어 상기 부기어와 결합되는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이동기어는
    상기 하우징의 외부로 돌출되도록 구비되어 상기 하우징의 외부 양측면에 장착되는 제1 탄성부재와, 상기 자전거 본체에 구비되는 조작레버로부터 연장되는 와이어가 장착되는 회전축을 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 이동기어는
    상기 하우징에 형성되는 안내홀에 장착되며 상기 와이어와, 상기 제1 탄성부재에 의해 상기 안내홀을 따라 이동되어 상기 복수개의 부기어 중 어느 하나를 상기 주기어에 결합시키는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 부기어는
    상기 하우징의 내부면에 형성되는 장착홈에 설치되며, 상기 장착홈에는 상기 이동기어와의 분리시 상기 부기어에 복원력을 제공하여 상기 부기어를 상기 주기어와 분리시키는 제2 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 자전거용 변속장치.
  10. 차륜이 장착되는 자전거 본체;
    상기 자전거 본체에 설치되며 회전되어 구동력을 발생시키는 구동장치; 및
    상기 자전거 본체에 장착되되, 상기 차륜과 상기 구동장치의 회전속도비를 변화시키는 제1항, 제3항, 제4항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 변속장치;
    를 포함하는 자전거.
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