KR101961589B1 - 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치 - Google Patents

변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101961589B1
KR101961589B1 KR1020180027226A KR20180027226A KR101961589B1 KR 101961589 B1 KR101961589 B1 KR 101961589B1 KR 1020180027226 A KR1020180027226 A KR 1020180027226A KR 20180027226 A KR20180027226 A KR 20180027226A KR 101961589 B1 KR101961589 B1 KR 101961589B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotary shaft
input rotary
planetary gear
input
gear
Prior art date
Application number
KR1020180027226A
Other languages
English (en)
Inventor
손순영
Original Assignee
손순영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 손순영 filed Critical 손순영
Priority to KR1020180027226A priority Critical patent/KR101961589B1/ko
Priority to CN201980017073.2A priority patent/CN111788114A/zh
Priority to EP19763805.9A priority patent/EP3763615B1/en
Priority to PCT/KR2019/002455 priority patent/WO2019172582A1/ko
Priority to TW108107845A priority patent/TWI693355B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101961589B1 publication Critical patent/KR101961589B1/ko
Priority to US17/013,597 priority patent/US11524747B2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/02—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • B62M11/145—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears built in, or adjacent to, the bottom bracket
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
    • F16H1/166—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel with members rotating around axes on the worm or worm-wheel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/724—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/13—Bicycles; Tricycles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치에 관한 것으로서, 특히 메인동력원에 연결되어 회전하는 제1입력회전축과; 변속모터로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축과; 상기 제1입력회전축 및 제2입력회전축으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘과; 상기 유성기어 메카니즘으로부터 회전력을 제공받는 출력축과; 상기 변속모터를 제어하여 제2입력회전축의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제1입력회전축은 상기 출력축과 동심원상에 배치되어, 변속장치를 단순 소형화하고 다단변속이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치{Bicycle transmission system using variable speed motor and planetary gear mechanism}
본 발명은 변속장치에 관한 것으로서, 특히 링기어, 유성기어, 선기어 및 캐리어를 포함하는 유성기어 메카니즘을 이용하여 동력을 전달하고 이러한 유성기어 메카니즘과 변속모터를 통해 변속을 용이하게 할 수 있는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치에 관한 것이다.
일반적으로 컴팩트한 장치로 큰 동력을 효율적으로 전달하기 위해서 유성기어장치를 활용한다.
그 사용상 장점으로 기존의 2개 이상의 평행한 축에 각각 복수의 기어들이 배치되는 수동변속기에 사용되는 기어장치에 비하여 각 기어의 치(Gear teeth)가 받는 부하가 적고, 설치공간이 작을 뿐만 아니라 작동 소음이 적다는 것이다.
그 사용상 단점으로 하나의 유성기어장치로는 원하는 변속비를 얻을 수 없어 2개 이상의 유성기어장치가 배치되고 아울러 구조가 복잡한 것으로 알려지고 있다.
유성기어장치는 캐리어와, 캐리어에 구비되는 복수의 유성기어와, 이 유성기어가 내접하여 치합되는 링기어와, 유성기어와 외접하여 치합되는 선기어를 포함하여 이루어지고, 선기어와 링기어의 잇수, 메인동력을 전달하는 입력축과 출력축이 유성기어장치의 선기어, 링기어 및 캐리어 중에서 어느 부분과 치합되느냐 및 각각의 회전방향과 회전속도 등에 따라 증감속비를 조절하는 것이 가능하다.
이러한 유성기어(Planetary gears)는 기어박스를 콤팩트화 및 경량화할 수 있어서 소형 경량화가 요구되는 지능형 로봇, R/C, 항공기, 자동차, 사무기기, 공작기계 등에 많이 사용되고 있고, 뛰어난 동력전달 효율 특성이 있으며, 힘이 고루 분배되므로 고토크에도 잘 견딜 수 있다는 장점이 있다.
현재까지 2개 이상의 유성기어장치를 활용하여 다단 변속을 하는 변속장치들이 자동차 등 다양한 분야에서 사용되고 있으나, 변속단수가 많을수록 유성기어장치 세트수가 증가하고, 아울러 구조가 복잡해지는 경향이 있다.
자전거의 경우에, Shimano, Sram 등의 내장기어(Internal Gear Hub) 등은 기계적으로 다수의 유성기어장치의 원리를 활용한 것으로 구조가 복잡하고 부품수 또한 많다. 한편, 등록특허 10-1434483에서 제시한 것처럼 2개의 구동모터와 유성기어장치 원리가 적용되어 다단 변속이 가능한 사례도 있으나 구조가 복잡한 문제점이 있다. 또한, 전기자전거의 경우에 다수의 기어를 사용하여 감속하면서 다단 변속을 구현하고 있으나, 고정된 감속비를 사용하는 만큼 상대적으로 큰 용량의 모터를 사용하여 비교적 제한된 변속단이 구현되고 있다. 따라서 소형화 및 에너지 사용 효율 문제가 대두되고 있다.
자전거 등 산업 전 분야에 걸쳐 변속장치의 소형화 및 에너지 사용 효율 제고 문제가 항상 이슈이다.
KR 10-1434483 KR 10-1354154
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 메인동력이 제공되는 제1입력회전축과 이 동력을 제공받아 변속과정을 거친 회전력을 외부로 전달하는 출력축을 동심원상에 배치하고, 변속을 위해 변속모터의 동력을 제공하는 제2입력회전축, 제1입력회전축, 출력축을 유성기어 메카니즘의 구성요소들과 각각 독립적으로 연결하여 소형화가 가능한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 자전거의 디자인을 개선하고 자전거를 경량화할 수 있는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 부품수를 적게 하고, 각 구성부품간의 결합을 단순하게 함으로써 제조비용을 절감할 수 있는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치는 메인동력원에 연결되어 회전하는 제1입력회전축과; 변속모터로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축과; 상기 제1입력회전축 및 제2입력회전축으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘과; 상기 유성기어 메카니즘으로부터 회전력을 제공받는 출력축과; 상기 변속모터를 제어하여 제2입력회전축의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제1입력회전축은 상기 출력축과 동심원상에 배치된다.
여기서, 상기 제2입력회전축의 외주면에는 웜이 구비되고; 상기 유성기어 메카니즘은 상기 제1입력회전축에 결합되어 함께 회전하는 캐리어와, 상기 캐리어에 회전가능하게 설치되는 복수의 유성기어와, 내주면이 상기 유성기어의 외주면에 치합되는 링기어와, 상기 제1입력회전축을 둘러싸고 상기 웜에 치합되어 회전하는 웜휠이 외주면에 구비된 연장부가 일측면에 구비되는 선기어를 포함하며; 상기 제2입력회전축은 상기 선기어의 연장부와 직각으로 교차된다.
그리고, 상기 링기어에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 중공의 연장부가 형성되고, 상기 연장부에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 출력축이 연결되어, 상기 출력축과 제1입력회전축이 동심원상에 위치된다.
또한, 상기 유성기어는 상기 선기어에 외접하여 회전하는 제1유성기어와; 상기 제1유성기어와 외접함과 아울러 상기 링기어에 내접하여 회전하는 제2유성기어;로 구성된다.
한편, 상기 제2입력회전축의 외주면에는 웜이 구비되고; 상기 유성기어 메카니즘은 상기 제1입력회전축에 결합되어 함께 회전하는 캐리어와, 상기 캐리어에 회전가능하게 설치되는 복수의 유성기어와, 내주면이 상기 유성기어의 외주면에 치합되고 상기 웜에 치합되어 회전하는 웜휠이 외주면에 구비된 연장부가 구비되는 링기어와, 상기 유성기어와 치합되어 회전하는 선기어를 포함하며; 상기 제2입력회전축은 상기 링기어의 연장부와 직각으로 교차될 수 있다.
여기서, 상기 선기어에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 중공의 연장부가 형성되고, 상기 연장부에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 출력축이 연결되어, 상기 출력축과 제1입력회전축이 동심원상에 위치된다.
그리고, 상기 제2입력회전축의 외주면에는 웜이 구비되고; 상기 유성기어 메카니즘은 상기 제1입력회전축에 결합되어 함께 회전하는 선기어와, 상기 선기어에 치합되어 회전하는 복수의 유성기어와, 상기 유성기어가 회전가능하게 설치되고 상기 웜에 치합되어 회전하는 웜휠이 외주면에 구비된 연장부가 구비되는 캐리어와, 내주면이 상기 유성기어의 외주면에 치합되는 링기어를 포함하며; 상기 제2입력회전축은 상기 캐리어의 연장부와 직각으로 교차될 수 있다.
여기서, 상기 링기어에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 중공의 연장부가 형성되고, 상기 연장부에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 출력축이 연결되어, 상기 출력축과 제1입력회전축이 동심원상에 위치된다.
또한, 상기 제2입력회전축의 외주면에는 웜이 구비되고; 상기 유성기어 메카니즘은 상기 제1입력회전축에 결합되어 함께 회전하는 링기어와, 외주면이 상기 링기어의 내주면에 치합되는 복수의 유성기어와, 상기 유성기어가 회전가능하게 설치되고 상기 웜에 치합되어 회전하는 웜휠이 외주면에 구비된 연장부가 구비되는 캐리어와, 상기 유성기어에 치합되어 회전하는 선기어를 포함하며; 상기 제2입력회전축은 캐리어의 연장부와 직각으로 교차될 수 있다.
여기서, 상기 선기어에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 중공의 연장부가 형성되고, 상기 연장부에는 상기 제1입력회전축을 둘러싸는 출력축이 연결되어, 상기 출력축과 제1입력회전축이 동심원상에 위치된다.
그리고, 상기 유성기어는 상기 선기어에 외접하여 회전하는 제1유성기어와; 상기 제1유성기어와 외접함과 아울러 상기 링기어에 내접하여 회전하는 제2유성기어;로 구성된다.
한편, 상기 메인동력원은 상기 제1입력회전축의 양단에 각각 연결될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치는 메인동력원으로부터 회전력을 제공받는 제1입력회전축과 출력축이 동심원상에 배치되고, 유성기어 메카니즘의 구성요소들이 제1입력회전축과 변속모터로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축 및 출력축에 모두 연결되기 때문에, 1개의 유성기어 메카니즘과 변속모터로 구성할 수 있어서 변속장치를 소형화할 수 있는 이점이 있다.
이렇게 소형화가 가능하기 때문에 자전거 등에 적용하면 디자인적으로 심미감을 줄 수 있고, 자전거 디자인에 대한 다양한 변경이 용이한 이점이 있다.
또한, 소형화와 다단 변속이 가능하기 때문에 자전거를 경량화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 부품수가 적고 구성 부품들간의 연결구조가 복잡하지 않기 때문에 제조원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 메인동력원으로부터 발생되는 주행을 위한 메인동력을 변속모터로 조금씩 조절하면 변속이 가능하기 때문에 변속모터를 소형화시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제1실시예를 보인 도.
도 2는 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제2실시예를 보인 도.
도 3은 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제3실시예를 보인 도.
도 4는 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제4실시예를 보인 도.
이하, 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제1실시예를 보인 도이다.
도 1에 도시된 본 발명에 의한 변속장치는 자전거에 설치된 페달의 운동에 의해 발생되는 회전력을 필요에 따라 증감속하여 바퀴에 전달되도록 하기 위한 것으로서, 외부에서 동력이 제공되는 제1입력회전축(10)과, 변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과, 상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과, 상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과, 상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 제1입력회전축(10)은 메인동력원(11)에 연결되어 회전력을 제공받음으로써 회전한다. 제1입력회전축(10)의 양단 중 적어도 한 곳에는 사용자가 발로 밟아서 회전시키는 페달이나 구동모터(전기자전거의 경우)와 같은 메인동력원(11)이 연결되고, 이러한 메인동력원(11)으로부터 전달된 회전력에 의해 제1입력회전축(10)이 회전한다.
즉, 메인동력원(11)은 제1입력회전축(10)의 한쪽 끝단에만 연결하는 것도 가능하지만, 제1입력회전축(11)의 양단에 각각 하나씩 연결하는 것도 가능하다.
상기 제2입력회전축(20)은 변속모터(21)로부터 회전력을 제공받아 회전하는 것으로서, 변속모터(21)의 회전축이 일체로 연장되어 형성될 수도 있고, 변속모터(21)의 회전축에 별도의 샤프트가 연결되어 형성될 수도 있다.
상기 유성기어 메카니즘(30)은 캐리어(31)와, 상기 캐리어(31)에 회전가능하게 설치되는 복수의 유성기어(32)와, 내주면이 상기 유성기어(32)의 외주면에 치합되는 링기어(33)와, 상기 유성기어(32)와 치합되어 회전하는 선기어(34)를 포함하여 구성된다.
상기 캐리어(31)는 다수의 유성기어(32)를 회전가능하게 지지하고, 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 결합되어 제1입력회전축(10)과 함께 동일방향 동일속도로 회전한다. 이때, 캐리어(31)의 두께가 너무 얇은 경우에는 캐리어(31)와 제1입력회전축(10)이 안정적으로 결합되지 않을 수 있으므로, 캐리어(31)의 중앙부분에 일정한 길이의 중공 연장부(미도시)를 돌출 형성시켜 이 중공 연장부를 제1입력회전축(10)과 체결함으로써 제1입력회전축(10)과의 결합력을 강화할 수도 있다.
좀 더 자세히 설명하면, 제1입력회전축(10)과 캐리어(31)의 중앙부분을 결합시키는데 스플라인과 보스의 결합관계를 적용하여, 제1입력회전축(10)에 다수의 긴 돌기를 형성시키고 캐리어(31)의 관통된 중앙부분에 돌기가 삽입되는 삽입홈을 형성함으로써, 제1입력회전축(10)이 캐리어(31)의 중앙부분을 관통하면서 제1입력회전축(10)의 회전력이 손실없이 캐리어(31)에 전달될 수 있도록 한다. 이외에도 제1입력회전축(10)의 회전력을 손실없이 캐리어(31)에 전달하기 위한 결합구조는 다양하므로 여기에서 다른 결합방식에 대한 설명은 생략한다.
이와 같은 캐리어(31)는 다수의 지지축(31a)을 포함하는데, 상기 지지축(31a)은 유성기어(32)의 중앙 부분을 관통한다. 따라서 유성기어(32)는 캐리어(31)의 지지축(31a)을 중심으로 하여 자전을 하게 된다.
상기 유성기어(32)는 지지축(31a)에 회전가능하게 지지되어 선기어(34) 둘레에 배치되는 것으로서, 제1유성기어(32a)와, 상기 제1유성기어(32a)에 외접하는 제2유성기어(32b)로 구성된다.
상기 제1유성기어(32a)는 선기어(34)에 외접하여 회전한다.
상기 제2유성기어(32b)는 제1유성기어(32a)에 외접함과 아울러 링기어(33)에 내접하여 회전한다.
상기 링기어(33)는 출력축(40)이 설치되는 부분으로서, 내주면에 기어치가 형성되어 있고, 이 내주면의 기어치에 제2유성기어(32b)가 치합된다.
이러한 링기어(33)는 중앙부분에 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공(中空)의 연장부(33a)가 형성된다. 그리고, 상기 링기어(33)의 연장부(33a)에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결되어, 출력축(40)과 제1입력회전축(10)이 동심원상에 위치된다.
상기 선기어(34)는 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받고 유성기어(32)와 치합되어 회전한다. 선기어(34)는 유성기어 메카니즘(30)의 가장 중앙에 위치하는 것으로서, 외주면을 따라 기어치가 형성되고, 이 외주면의 기어치가 제1유성기어(32a)의 외주면에 형성된 기어치와 치합한다.
그리고, 선기어(34)는 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 의해 관통되고 제1입력회전축(10)과 선기어(34) 사이에는 베어링이 설치되어, 제1입력회전축(10)의 회전력이 선기어(34)에 직접적으로 영향을 미치지 않는다.
한편, 선기어(34)의 일측면에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공(中空)의 연장부(34a)가 구비되고, 이 선기어(34)의 연장부(34a) 외주면에는 웜휠(34b)이 구비된다.
그리고, 제2입력회전축(20)의 외주면에는 웜휠(34b)에 치합되는 웜(22)이 구비된다. 따라서, 변속모터(21)로부터 회전력이 전달되어 제2입력회전축(20)이 회전하면 웜(22)도 같이 회전을 하면서 웜(22)에 치합되는 웜휠(34b)을 회전시키고, 이 웜휠(34b)의 회전에 의해 선기어(34)의 연장부(34a)가 회전하며, 결과적으로 선기어(34)가 회전을 하게 된다.
상기 출력축(40)은 링기어(33)에 설치되어 회전력을 제공받는 부분으로서, 링기어(33)의 연장부(33a)가 일체로 연장되어 형성될 수도 있고, 앞서 기재한 스플라인과 보스의 방식으로 별도의 중공 파이프가 링기어(33)의 연장부(33a)에 결합되어 형성될 수도 있다.
이러한 출력축(40)은 제1입력회전축(10)에 의해 중앙 부분이 관통되므로 제1입력회전축(10)과 동심원상에 배치된다. 더불어 출력축(40)은 캐리어(31)와 링기어(33) 및 선기어(34)와 동심원상에 배치된다.
한편, 제2입력회전축(20)은 앞서 기재한 대로 외주면에 웜(22)이 형성되고 선기어(34)의 연장부(34a)에는 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(34b)이 구비되기 때문에, 제2입력회전축(20)과 선기어(34)의 연장부(34a)는 직각으로 교차된다.
상기 제어부(50)는 변속모터(21)를 정역방향으로 회전시키고, 변속모터(21)의 회전속도를 제어한다.
상기와 같이 구성되는 도 1의 변속장치의 변속과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
페달이나 구동모터와 같은 메인동력원(11)이 작동되면 제1입력회전축(10)이 회전을 하게 되고, 제1입력회전축(10)의 회전력은 캐리어(31)와 유성기어(32) 및 링기어(33)에 순차적으로 전달된다.
동시에 변속모터(21)가 작동되어 제2입력회전축(20)이 회전을 하게 되면, 제2입력회전축(20)의 회전력은 선기어(34)와 유성기어(32)에 순차적으로 전달된다.
따라서, 메인동력원(11)으로부터 제공되는 회전력과 변속모터(21)로부터 제공되는 회전력은 조합 변속되어 링기어(33)를 거쳐 출력축(40)에 전달된다.
한편, 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치는 도 2에 도시된 것과 같이 구성할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제2실시예를 보인 도이다.
도 2에 도시된 본 발명에 의한 변속장치는 도 1에 도시된 변속장치와 구조적으로 큰 차이가 있는 것은 아니므로, 여기에서는 차별화되는 부분을 중심으로 설명을 하도록 한다.
도 2에 도시된 본 발명에 의한 변속장치는 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과, 변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과, 상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과, 상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과, 상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 유성기어 메카니즘(30)은 캐리어(31)와, 상기 캐리어(31)에 회전가능하게 설치되는 복수의 유성기어(32)와, 내주면이 상기 유성기어(32)의 외주면에 치합되는 링기어(33)와, 상기 유성기어(32)와 치합되어 회전하고 출력축(40)이 설치되는 선기어(34)를 포함하여 구성된다.
상기 캐리어(31)는 다수의 유성기어(32)를 회전가능하게 지지하고, 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 결합되어 제1입력회전축(10)과 함께 동일방향 동일속도로 회전한다. 이러한 캐리어(31)는 유성기어(32)의 중앙부분을 관통하는 지지축(31a)를 포함한다.
상기 유성기어(32)는 캐리어(31)의 지지축(31a)에 회전가능하게 지지된다.
상기 링기어(33)는 내주면에 기어치가 형성되어 있고, 이 내주면의 기어치에 유성기어(32)가 치합되며, 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는다.
부연하면, 링기어(33)에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 연장부(33a)가 구비되고, 상기 링기어(33)의 연장부(33a) 외주면에는 웜휠(33b)이 구비된다. 그리고, 제2입력회전축(20)의 외주면에는 웜휠(33b)에 치합되는 웜(22)이 구비된다. 따라서, 변속모터(21)로부터 회전력이 전달되어 제2입력회전축(20)이 회전하면 웜(22)도 같이 회전을 하면서 웜(22)에 치합되는 웜휠(33b)을 회전시키고, 이 웜휠(33b)의 회전에 의해 링기어(33)의 연장부(33a)가 회전하며, 결과적으로 링기어(33)가 회전을 하게 된다.
상기 선기어(34)는 유성기어 메카니즘(30)의 가장 중앙에 위치하는 것으로서, 외주면을 따라 기어치가 형성되고, 이 외주면의 기어치가 유성기어(32)의 외주면에 형성된 기어치와 치합한다.
그리고, 선기어(34)는 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 의해 관통되고 제1입력회전축(10)과 선기어(34) 사이에는 베어링이 설치되어, 제1입력회전축(10)의 회전력이 선기어(34)에 직접적으로 영향을 미치지 않는다.
한편, 선기어(34)는 중앙부분에 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공(中空)의 연장부(34a)가 형성되고, 이 선기어(34)의 연장부(34a)에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결된다.
상기 출력축(40)은 선기어(34)의 연장부(34a)가 일체로 연장되어 형성될 수도 있고, 별도의 중공 파이프가 선기어(34)의 연장부(34a)에 스플라인과 보스의 방식으로 결합되어 형성될 수도 있다.
이러한 출력축(40)은 제1입력회전축(10)에 의해 중앙 부분이 관통되므로 제1입력회전축(10)과 동심원상에 배치된다. 더불어 출력축(40)은 캐리어(31)와 링기어(33) 및 선기어(34)와 동심원상에 배치된다.
한편, 제2입력회전축(20)은 앞서 기재한 대로 외주면에 웜(22)이 형성되고 링기어(33)의 연장부(33a)에는 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(33b)이 구비되기 때문에, 제2입력회전축(20)과 링기어(33)의 연장부(33a)는 직각으로 교차된다.
상기와 같이 구성되는 도 2의 변속장치의 변속과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
페달이나 구동모터와 같은 메인동력원(11)이 작동되면 제1입력회전축(10)이 회전을 하게 되고, 제1입력회전축(10)의 회전력은 캐리어(31)와 유성기어(32) 및 선기어(34)에 순차적으로 전달된다.
동시에 변속모터(21)가 작동되어 제2입력회전축(20)이 회전을 하게 되면, 제2입력회전축(20)의 회전력은 링기어(33)와 유성기어(32)에 순차적으로 전달된다.
따라서, 메인동력원(11)으로부터 제공되는 회전력과 변속모터(21)로부터 제공되는 회전력은 조합 변속되어 선기어(34)를 거쳐 출력축(40)에 전달된다.
위에서는 도 1과 도 2에 도시된 변속장치에 대하여 설명을 하였고, 이후부터는 도 3에 도시된 변속장치에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제3실시예를 보인 도이다.
도 3에 도시된 본 발명에 의한 변속장치를 설명함에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 변속장치와 차별화되는 부분을 중심으로 설명을 하도록 한다.
도 3에 도시된 본 발명에 의한 변속장치는 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과, 변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과, 상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과, 상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과, 상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 유성기어 메카니즘(30)은 선기어(34)와, 상기 선기어(34)에 치합되어 회전하는 복수의 유성기어(32)와, 상기 유성기어(32)가 회전가능하게 설치되는 캐리어(31)와, 내주면이 유성기어(32)의 외주면에 치합되고 출력축(40)이 설치되는 링기어(33)를 포함하여 구성된다.
상기 선기어(34)는 유성기어 메카니즘(30)의 가장 중앙에 위치하는 것으로서, 외주면을 따라 기어치가 형성되고, 이 외주면의 기어치가 유성기어(32)의 외주면에 형성된 기어치와 치합한다.
그리고, 선기어(34)는 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 스플라인과 보스의 방식으로 결합되어 제1입력회전축(10)과 함께 동일방향 동일속도로 회전한다.
상기 유성기어(32)는 캐리어(31)의 지지축(31a)에 회전가능하게 지지되는 것으로서, 선기어(34)와 외접되고 링기어(33)에 내접된다.
상기 캐리어(31)는 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는다.
부연하면, 캐리어(31)에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 연장부(31b)가 구비되고, 상기 캐리어(31)의 연장부(31b) 외주면에는 웜휠(31c)이 구비된다. 그리고, 제2입력회전축(20)에는 웜휠(31c)에 치합되는 웜(22)이 구비된다. 따라서, 변속모터(21)로부터 회전력이 전달되어 제2입력회전축(20)이 회전하면 웜(22)도 같이 회전을 하면서 웜(22)에 치합되는 웜휠(31c)을 회전시키고, 이 웜휠(31c)의 회전에 의해 캐리어(31)의 연장부(31b)가 회전하며, 결과적으로 캐리어(31)가 회전을 하게 된다.
상기 링기어(33)는 내주면에 기어치가 형성되어 있고, 이 내주면의 기어치에 유성기어(32)가 치합되며, 중앙부분에 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공(中空)의 연장부(33a)가 형성된다.
상기 링기어(33)의 연장부(33a)에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결된다.
상기 출력축(40)은 링기어(33)의 연장부(33a)가 일체로 연장되어 형성될 수도 있고, 별도의 중공 파이프가 링기어(33)의 연장부(33a)에 스플라인과 보스의 방식으로 결합되어 형성될 수도 있다.
이러한 출력축(40)은 제1입력회전축(10)에 의해 중앙부분이 관통되므로 제1입력회전축(10)과 동심원상에 배치된다. 더불어 출력축(40)은 캐리어(31)와 링기어(33) 및 선기어(34)와 동심원상에 배치된다.
한편, 제2입력회전축(20)은 앞서 기재한 대로 외주면에 웜(22)이 형성되고 캐리어(31)의 연장부(31b)에는 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(31c)이 구비되기 때문에, 제2입력회전축(20)과 캐리어(33)의 연장부(31b)는 직각으로 교차된다.
상기와 같이 구성되는 도 3의 변속장치의 변속과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
페달이나 구동모터와 같은 메인동력원(11)이 작동되면 제1입력회전축(10)이 회전을 하게 되고, 제1입력회전축(10)의 회전력은 선기어(34)와 유성기어(32) 및 링기어(33)에 순차적으로 전달된다.
동시에 변속모터(21)가 작동되어 제2입력회전축(20)이 회전을 하게 되면, 제2입력회전축(20)의 회전력은 캐리어(31)와 유성기어(32)에 순차적으로 전달된다.
따라서, 메인동력원(11)으로부터 제공되는 회전력과 변속모터(21)로부터 제공되는 회전력은 조합 변속되어 링기어(33)를 거쳐 출력축(40)에 전달된다.
위에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 변속장치에 대하여 설명을 하였고, 이후부터는 도 4에 도시된 변속장치에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 제4실시예를 보인 도이다.
도 4에 도시된 본 발명에 의한 변속장치를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 에 도시된 변속장치와 차별화되는 부분을 중심으로 설명을 하도록 한다.
도 4에 도시된 본 발명에 의한 변속장치는 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과, 변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과, 상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과, 상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과, 상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50)를 포함하여 구성된다.
상기 유성기어 메카니즘(30)은 링기어(33)와, 외주면이 상기 링기어(33)의 내주면에 치합되는 복수의 유성기어(32)와, 상기 유성기어(32)가 회전가능하게 설치되는 캐리어(31)와, 상기 유성기어(32)에 치합되고 출력축(40)이 설치되는 선기어(34)를 포함하여 구성된다.
상기 링기어(33)는 내주면에 기어치가 형성되어 있고, 이 내주면의 기어치에 유성기어(32)가 치합되며, 제1입력회전축(10)으로부터 회전력을 제공받는다.
부연하면, 링기어(33)는 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 스플라인과 보스의 방식으로 결합되어 제1입력회전축(10)과 함께 동일방향 동일속도로 회전한다. 이때, 링기어(33)의 두께가 너무 얇은 경우에는 링기어(33)와 제1입력회전축(10)이 안정적으로 결합되지 않을 수 있으므로, 링기어(33)의 중앙부분에 일정한 길이의 중공 연장부(미도시)를 돌출 형성시켜 이 중공 연장부를 제1입력회전축(10)과 체결함으로써 제1입력회전축(10)과의 결합력을 강화할 수도 있다.
상기 유성기어(32)는 캐리어(31)의 지지축(31a)에 회전가능하게 지지되어 선기어(34) 둘레에 배치되는 것으로서, 제1유성기어(32a)와, 상기 제1유성기어(32a)에 외접하는 제2유성기어(32b)로 구성된다.
상기 제1유성기어(32a)는 선기어(34)에 외접하여 회전한다.
상기 제2유성기어(2b)는 제1유성기어(32a)에 외접함과 아울러 링기어(33)에 내접하여 회전한다.
부연하면, 제1유성기어(32a)와 제2유성기어(32b)는 링기어(33)와 선기어(34) 사이에 배치되는데, 제1유성기어(32a)는 선기어(34)와 외접하고, 제2유성기어(32b)는 링기어(33)와 내접하며, 제1유성기어(32a)와 제2유성기어(32b)는 상호 외접하며 회전방향이 반대이다.
상기 캐리어(31)는 일측단에 다수의 유성기어(32)를 회전가능하게 지지하기 위하여 유성기어(32)의 중앙부분을 관통하는 지지축(31a)을 포함한다. 이러한 캐리어(31)는 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는다.
부연하면, 캐리어(31)는 일측단의 중앙부분에 제1입력회전축(10)과 출력축(40)을 둘러싸는 중공의 연장부(31b)가 구비되고, 이러한 캐리어(31)의 연장부(31b) 외주면에는 웜휠(31c)이 구비된다. 그리고, 제2입력회전축(20)에는 웜휠(31c)에 치합되는 웜(22)이 구비된다. 따라서, 변속모터(21)로부터 회전력이 전달되어 제2입력회전축(20)이 회전하면 웜(22)도 같이 회전을 하면서 웜(22)에 치합되는 웜휠(31c)을 회전시키고, 이 웜휠(31c)의 회전에 의해 캐리어(31)의 연장부(31b)가 회전하며, 결과적으로 캐리어(31)가 회전을 하게 된다.
상기 선기어(34)는 유성기어 메카니즘(30)의 가장 중앙에 위치하는 것으로서, 외주면을 따라 기어치가 형성되고, 이 외주면의 기어치가 제1유성기어(32a)의 외주면에 형성된 기어치와 치합한다.
그리고, 선기어(34)는 중앙부분이 제1입력회전축(10)에 의해 관통되고 제1입력회전축(10)과 선기어(34) 사이에는 베어링이 설치되어, 제1입력회전축(10)의 회전력이 선기어(34)에 직접적으로 영향을 미치지 않는다.
한편, 선기어(34)는 중앙부분에 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공의 연장부(34a)가 형성되고, 이 선기어(34)의 연장부(34a)에는 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결된다.
상기 출력축(40)은 선기어(34)에 설치되어 회전력을 제공받는 것으로서, 선기어(34)의 연장부(34a)가 일체로 연장되어 형성될 수도 있고, 별도의 중공 파이프가 선기어(34)의 연장부(34a)에 스플라인과 보스의 방식으로 결합되어 형성될 수도 있다.
이러한 출력축(40)은 제1입력회전축(10)에 의해 중앙부분이 관통되므로 제1입력회전축(10)과 동심원상에 배치된다. 더불어 출력축(40)은 캐리어(31)와 링기어(33) 및 선기어(34)와 동심원상에 배치된다.
한편, 제2입력회전축(20)은 앞서 기재한 대로 외주면에 웜(22)이 형성되고 캐리어(31)의 연장부(31b)에는 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(31c)이 구비되기 때문에, 제2입력회전축(20)과 캐리어(33)의 연장부(31b)는 직각으로 교차된다.
상기와 같이 구성되는 도 4의 변속장치의 변속과정을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
페달이나 구동모터와 같은 메인동력원(11)이 작동되면 제1입력회전축(10)이 회전을 하게 되고, 제1입력회전축(10)의 회전력은 링기어(33)와 제2유성기어(32b), 제1유성기어(32a) 및 선기어(34)에 순차적으로 전달된다.
동시에 변속모터(21)가 작동되어 제2입력회전축(20)이 회전을 하게 되면, 제2입력회전축(20)의 회전력은 캐리어(31)와 유성기어(32)에 순차적으로 전달된다.
따라서, 메인동력원(11)으로부터 제공되는 회전력과 변속모터(21)로부터 제공되는 회전력은 조합 변속되어 선기어(34)를 거쳐 출력축(40)에 전달된다.
위와 같이 구성되는 본 발명에 의한 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치의 변속과정과 증감속에 대하여 도 2와 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 2를 참조하여 증감속 효과에 대해 간략히 설명한다.
제1입력회전축(10)은 유성기어 메카니즘(30)의 캐리어(31)와 동일방향 동일속도로 회전한다. 제2입력회전축(20)은 웜휠(33b)과 웜(22)의 기어치합의 결과로 링기어(33)의 회전속도가 감속되어 회전되도록 한다. 즉, 링기어(33)의 회전방향과 회전속도가 목표수준이 되도록 변속모터(21)와 제2입력회전축(20)을 제어한다. 출력축(40)은 선기어(34)와 동일방향과 속도로 회전한다.
따라서, 제1입력회전축(10)의 회전방향과 회전속도는 캐리어(31)의 회전방향과 회전속도라 할 수 있고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)의 목표 회전방향과 회전속도는 링기어(33)의 회전방향과 회전속도라 할 수 있으며, 출력축(40)의 회전방향과 회전속도는 선기어(34)의 회전방향과 회전속도라 할 수 있다.
먼저, 변속모터(21)가 정지상태여서 변속모터(21)의 회전력을 제공받는 링기어(33)가 고정되고, 캐리어(31)가 입력요소로 선기어(34)가 출력요소로 작용될 경우, 도 2와 같이 선기어(34) 둘레에 다수의 유성기어(32)가 1렬로 둘러싸고 있는 싱글피니언 유성기어시스템에서의 고정된 변속비는 캐리어(31) 1회전시 선기어(34)는 (선기어 잇수 + 링기어 잇수)/선기어 잇수 배 만큼 증속된다.
링기어(33) 잇수(ZR)를 48, 선기어(34) 잇수(ZS)를 16이라 하면, (ZS+ZR)/ZS = 64/16 = 4로 4배 증속된다.
일반적으로 자전거 라이더는 60rpm으로 페달링을 하는데, 이를 캐리어(31)가 60rpm으로 회전하는 것과 같다고 가정하면, 출력축(40)과 선기어(34)의 회전속도는 60rpm × (ZS+ZR)/ZS = 240rpm이다.
상기 계산식을 적용하여 캐리어(31)가 50rpm, 70rpm으로 회전하면, 출력축(40)과 선기어(34)의 회전방향과 회전속도는 각각 200rpm, 280rpm이 된다.
표 1은 이에 대한 요약 표이다. 이하 편의상 회전축을 기준으로 + 는 시계방향으로, - 는 반시계방향으로 정하고, + 표시는 생략한다.
1st Input (Carrier) 50 rpm 60 rpm 70 rpm
2nd Input (Ring) 0 rpm 0 rpm 0 rpm
Output (Sun) 200 rpm 240 rpm 280 rpm
한편, 메인동력원(11)의 회전력을 제공받는 캐리어(31)가 고정되고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 링기어(33)가 입력요소로, 선기어(34)가 출력요소로 작용될 경우, 싱글피니언 유성기어시스템에서의 고정된 변속비는 링기어(33) 1회전시 선기어(34)는 - 링기어 잇수 / 선기어 잇수 배 만큼 역전증속된다.
싱글피니언 유성기어 시스템하에서 링기어의 회전방향과 선기어의 회전방향은 상호 반대이다. 상기의 잇수를 적용하면, -ZR/ZS = -48/16 = -3로 3배 역전증속된다.
표 2는 메인동력원(11)과 연결된 캐리어(31)가 정지상태에서 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 링기어(33)가 -10rpm, 0rpm, +10rpm으로 각각 회전할 경우에 출력축(40)과 선기어(34)의 회전방향과 회전속도를 나타낸 것이다.
1st Input (Carrier) 0 rpm 0 rpm 0 rpm
2nd Input (Ring) - 10 rpm 0 rpm + 10 rpm
Output (Sun) + 30 rpm 0 rpm - 30 rpm
메인동력원(11)과 연결된 제1입력회전축(10)과 캐리어(31)의 회전속도가 60rpm으로 일정하고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 링기어(33)가 -10rpm, 0rpm, +10rpm을 각각 회전할 경우에 출력축(40)과 선기어(34)의 회전방향과 회전속도는 표 3과 같다.
1st Input (Carrier) 60 rpm 60 rpm 60 rpm
2nd Input (Ring) - 10 rpm 0 rpm + 10 rpm
Output (Sun) 270 rpm 240 rpm 210 rpm
앞서 기술한 바와 같이 싱글피니언 유성기어시스템 구조는 링기어와 선기어 잇수 차이와 입/출력 요소 등에 의해 다양한 출력 회전속도가 생성된다.
링기어 잇수(ZR) 48, 선기어 잇수(ZS) 16의 조건하에서는 메인동력원(11)과 연결된 제1입력회전축(10)과 캐리어(31)가 60 rpm으로 일정하게 회전하고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 링기어(33)가 고정(0 rpm)이면, 출력축(40)과 선기어(34)의 회전속도는 240rpm으로 생성되는 것을 알 수 있다.
아울러 캐리어(31)가 60rpm으로 일정하게 회전하고 링기어(33)가 시계방향(+)으로 혹은 시계반대방향(-)으로 각각 10rpm씩 회전하면, 출력요소인 선기어(34)는 각각 210rpm, 270rpm으로 감속과 증속이 발생된다.
따라서, 변속모터와 싱글피니언 유성기어 메카니즘을 이용하여 감속 및 증속을 할 수 있다.
표 4는 제1입력요소로서 캐리어(31)가 50rpm, 60rpm, 70rpm으로 회전하고, 제2입력요소로서 링기어(33)가 -40 ~ +40rpm까지 10rpm씩 회전속도가 변화할 때 출력요소인 선기어(34)의 변화된 회전속도 데이터이다.
1st Input (Carrier) rpm
50 rpm 60 rpm 70 rpm
2nd Input
(Ring)		 40 rpm 80 120 160
30 rpm 110 150 190
20 rpm 140 180 220
10 rpm 170 210 250
0 rpm 200 240 280
-10 rpm 230 270 310
-20 rpm 260 300 340
-30 rpm 290 330 370
-40 rpm 320 360 400
표 4에서 알 수 있듯이, 메인동력원(11)과 연결된 제1입력회전축(10)과 캐리어(31)를 50rpm 혹은 60rpm 등으로 일정하게 회전하면서, 변속모터(21)와 제2입력회전축(20)과 연결된 링기어(33)를 시계방향(+) 혹은 반시계방향(-)으로 -40 rpm ~ 40rpm으로 회전시키면, 출력축(40)과 연결된 선기어(34)의 회전수는 증속과 감속될 수 있다.
표 4는 변속모터(21)와 제2입력회전축(20)과 연결된 링기어(33)의 회전속도 간격을 10rpm으로 설정한 결과로 변속단수가 9단이다. 링기어(33)의 회전속도를 5rpm으로 설정하면, 변속단수가 17단이 된다. 본 발명으로 다양한 변속단 구성이 가능하다.
도 2의 경우처럼 싱글피니언 유성기어 시스템하에서 캐리어(31)를 메인동력원(11)과 연결된 제1입력요소로, 변속모터(21)와 연결된 링기어(33)를 제2입력요소로 할 경우에, 출력요소인 선기어(34)의 회전속도는 표 4에 나타나듯이 [선기어 잇수(ZS) + 링기어 잇수(ZR)]/선기어 잇수(ZS) 배 만큼 증속과 -ZR/ZS 배 만큼 역전증속이 조합되어 증감속이 된다. 여기서, 링기어 잇수(ZR)와 선기어 잇수(ZS)는 조정가능하다.
지금부터는 도 4를 참조하여 증감속 효과에 대해 간략히 설명한다.
제1입력회전축(10)은 유성기어 메카니즘(30)의 링기어(33)와 동일방향 동일속도로 회전한다. 제2입력회전축(20)은 웜휠(31c)과 웜(22)의 기어치합의 결과로 캐리어(31)의 회전속도가 감속되어 회전되도록 한다. 즉, 캐리어(31)의 회전방향과 회전속도가 목표수준이 되도록 변속모터(11)와 제2입력회전축(10)을 제어한다. 출력축(40)은 선기어(34)와 동일방향과 속도로 회전한다.
따라서, 제1입력회전축(10)의 회전방향과 회전속도는 링기어(33)의 회전방향과 회전속도라 할 수 있고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)의 목표 회전방향과 회전속도는 캐리어(31)의 회전방향과 회전속도라 할 수 있으며, 출력축(40)의 회전방향과 회전속도는 선기어(34)의 회전방향과 회전속도라 할 수 있다.
먼저, 변속모터(21)가 정지상태여서 변속모터(21)의 회전력을 제공받는 캐리어(31)가 고정되고, 링기어(33)가 입력요소로 선기어(34)가 출력요소로 작용될 경우, 도 4와 같이 선기어(34) 둘레에 다수의 유성기어(32)가 2열로 둘러싸고 있는 더블피니언 유성기어시스템에서의 고정된 변속비는 링기어(33)가 1회전시 선기어(34)는 링기어 잇수/선기어 잇수 배 만큼 증속된다.
링기어(33) 잇수(ZR)를 48, 선기어(34) 잇수(ZS)를 12라 하면, 링기어 잇수(ZR)/선기어 잇수(ZS) = 48/12 = 4로 4배 증속된다.
일반적으로 자전거 라이더는 60rpm으로 페달링을 하는데, 이를 링기어(33)가 60rpm으로 회전하는 것과 같다고 가정하면, 출력축(40)과 선기어(34)의 회전속도는 60rpm × ZR/ZS = 240rpm이다.
상기 계산식을 적용하여 링기어(33)가 50rpm, 70rpm으로 회전하면, 출력축(40)과 선기어(34)의 회전방향과 회전속도는 각각 200rpm, 280rpm이 된다.
표 5는 이에 대한 요약 표이다. 이하 편의상 회전축을 기준으로 + 는 시계방향으로, - 는 반시계방향으로 정하고, + 표시는 생략한다.
1st Input (Ring) 50 rpm 60 rpm 70 rpm
2nd Input (Carrier) 0 rpm 0 rpm 0 rpm
Output (Sun) 200 rpm 240 rpm 280 rpm
한편, 메인동력원(11)의 회전력을 제공받는 링기어(33)가 고정되고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 캐리어(31)가 입력요소로, 선기어(34)가 출력요소로 작용될 경우, 더블피니언 유성기어시스템에서의 고정된 변속비는 캐리어(31) 1회전시 선기어(34)는 [선기어 잇수(ZS) - 링기어 잇수(ZR)] / 선기어 잇수(ZS) 배 만큼 역전증속된다.
더블피니언 유성기어 시스템하에서 링기어의 회전방향과 선기어의 회전방향은 동일하다. 상기의 잇수를 적용하면, (ZS-ZR)/ZS = (12-48)/12) = -3로 3배 역전증속된다.
표 6은 메인동력원(11)과 연결된 링기어(33)가 정지상태에서 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 캐리어(31)가 -10rpm, 0rpm, +10rpm으로 각각 회전할 경우에 출력축(40)과 선기어(34)의 회전방향과 회전속도를 나타낸 것이다.
1st Input (Ring) 0 rpm 0 rpm 0 rpm
2nd Input (Carrier) - 10 rpm 0 rpm + 10 rpm
Output (Sun) + 30 rpm 0 rpm - 30 rpm
메인동력원(11)과 연결된 제1입력회전축(10)과 링기어(33)의 회전속도가 60rpm으로 일정하고, 변속모터(21) 및 제2입력회전축(20)과 연결된 캐리어(31)가 -10rpm, 0rpm, +10rpm을 각각 회전할 경우에 출력축(40)과 선기어(34)의 회전방향과 회전속도는 표 7과 같다.
1st Input (Ring) 60 rpm 60 rpm 60 rpm
2nd Input (Carrier) - 10 rpm 0 rpm + 10 rpm
Output (Sun) 270 rpm 240 rpm 210 rpm
앞서 기술한 바와 같이 더블피니언 유성기어시스템 구조는 링기어와 선기어 잇수 차이와 입/출력 요소 등에 의해 다양한 출력 회전속도가 생성된다.
링기어 잇수(ZR) 48, 선기어 잇수(ZS) 12의 조건하에서는 메인동력원(11)과 연결된 제1입력회전축(10)과 링기어(33)가 60 rpm으로 일정하게 회전하고, 변속모터(21) 및 제2변속입력축(20)과 연결된 캐리어(31)가 고정(0 rpm)이면, 출력축(40)과 선기어(34)의 회전속도는 240rpm으로 생성되는 것을 알 수 있다.
아울러 링기어(33)가 60rpm으로 일정하게 회전하고 캐리어(31)가 시계방향(+)으로 혹은 시계반대방향(-)으로 각각 10rpm씩 회전하면, 출력요소인 선기어(34)는 각각 210rpm, 270rpm으로 감속과 증속이 발생된다.
따라서, 변속모터와 더블피니언 유성기어 메카니즘을 이용하여 감속 및 증속을 할 수 있다.
표 8은 제1입력요소로서 링기어(33)가 50rpm, 60rpm, 70rpm으로 회전하고, 제2입력요소로서 캐리어(31)가 -40 ~ +40rpm까지 10rpm씩 회전속도가 변화할 때 출력요소인 선기어(34)의 변화된 회전속도 데이터이다.
1st Input (Ring) rpm
50 rpm 60 rpm 70 rpm
2nd Input
(Carrier)		 40 rpm 80 120 160
30 rpm 110 150 190
20 rpm 140 180 220
10 rpm 170 210 250
0 rpm 200 240 280
-10 rpm 230 270 310
-20 rpm 260 300 340
-30 rpm 290 330 370
-40 rpm 320 360 400
표 8에서 알 수 있듯이, 메인동력원(11)과 연결된 제1입력회전축(10)과 링기어(33)를 50rpm 혹은 60rpm 등으로 일정하게 회전하면서, 변속모터(21)와 제2입력회전축(20)과 연결된 캐리어(31)를 시계방향(+) 혹은 반시계방향(-)으로 -40 rpm ~ 40rpm으로 회전시키면, 출력축(40)과 연결된 선기어(34)의 회전수는 증속과 감속될 수 있다.
표 8은 변속모터(21)와 제2입력회전축(20)과 연결된 캐리어(31)의 회전속도 간격을 10rpm으로 설정한 결과로 변속단수가 9단이다. 캐리어(31)의 회전속도를 5rpm으로 설정하면, 변속단수가 17단이 된다. 본 발명으로 다양한 변속단 구성이 가능하다.
도 4의 경우처럼 더블피니언 유성기어 시스템하에서 링기어(33)를 메인동력원(11)과 연결된 제1입력요소로, 변속모터(21)와 연결된 캐리어(31)를 제2입력요소로 할 경우에, 출력요소인 선기어(34)의 회전속도는 표 8에 나타나듯이 링기어 잇수(ZR)/선기어 잇수(ZS) 배 만큼 증속과 [선기어 잇수(ZS)- 링기어 잇수(ZR)] / 선기어 잇수(ZS) 배 만큼 역전증속이 조합되어 증감속이 된다. 여기서 링기어 잇수(ZR)와 선기어 잇수(ZS)는 조정가능하다.
과거 앞뒤 체인기어(스프라켓)가 각각 1개인 싱글기어 자전거는 페달1이 1회전하면 뒷바퀴는 3회전하는 방식으로 많이 제작되어졌다. 현재는 앞뒤의 복수의 스프라켓과 앞뒤의 변속장치, 앞뒤 변속레버 등으로 다양한 다단 외장변속기장치가 장착된 자전거가 출시되고 있는데, 자전거에 본 발명을 적용할 경우, 두툼한 뒤 허브축의 복수의 스프라켓, 앞뒤의 변속장치, 뒤 변속레버 등을 제거할 수 있고, 앞뒤 체인기어(스프라켓)의 잇수를 동일하게 할 수 있으며, 쉽게 다단 증감속이 가능한 싱글기어 자전거를 제작할 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되서는 안될 것이다.
10: 제1입력회전축 11: 메인동력원
20: 제2입력회전축 21: 변속모터
22: 웜 30: 유성기어 메카니즘
31: 캐리어 31a: 지지축
31b: 연장부 31c: 웜휠
32: 유성기어 32a: 제1유성기어
32b: 제2유성기어 33: 링기어
33a: 연장부 33b: 웜휠
34: 선기어 34a: 연장부
34b: 웜휠 40: 출력축
50: 제어부

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과;
    변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과;
    상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과;
    상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과;
    상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50);를 포함하되,
    상기 제1입력회전축(10)은 상기 출력축(40)과 동심원상에 배치되고,
    상기 제2입력회전축(20)의 외주면에는 웜(22)이 구비되고,
    상기 유성기어 메카니즘(30)은 상기 제1입력회전축(10)에 결합되어 함께 회전하는 캐리어(31)와, 상기 캐리어(31)에 회전가능하게 설치되는 복수의 유성기어(32)와, 내주면이 상기 유성기어(32)의 외주면에 치합되는 링기어(33)와, 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸고 상기 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(34b)이 외주면에 구비된 연장부(34a)가 일측면에 구비되는 선기어(34)를 포함하며,
    상기 제2입력회전축(20)은 상기 선기어(34)의 연장부(34a)와 직각으로 교차되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 링기어(33)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공의 연장부(33a)가 형성되고, 상기 연장부(33a)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결되어,
    상기 출력축(40)과 제1입력회전축(10)이 동심원상에 위치되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 유성기어(32)는 상기 선기어(34)에 외접하여 회전하는 제1유성기어(32a)와;
    상기 제1유성기어(32a)와 외접함과 아울러 상기 링기어(33)에 내접하여 회전하는 제2유성기어(32b);로 구성된 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  5. 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과;
    변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과;
    상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과;
    상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과;
    상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50);를 포함하되,
    상기 제1입력회전축(10)은 상기 출력축(40)과 동심원상에 배치되고,
    상기 제2입력회전축(20)의 외주면에는 웜(22)이 구비되고,
    상기 유성기어 메카니즘(30)은 상기 제1입력회전축(10)에 결합되어 함께 회전하는 캐리어(31)와, 상기 캐리어(31)에 회전가능하게 설치되는 복수의 유성기어(32)와, 내주면이 상기 유성기어(32)의 외주면에 치합되고 상기 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(33b)이 외주면에 구비된 연장부(33a)가 구비되는 링기어(33)와, 상기 유성기어(32)와 치합되어 회전하는 선기어(34)를 포함하며,
    상기 제2입력회전축(20)은 상기 링기어(33)의 연장부(33a)와 직각으로 교차되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 선기어(34)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공의 연장부(34a)가 형성되고, 상기 연장부(34a)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결되어,
    상기 출력축(40)과 제1입력회전축(10)이 동심원상에 위치되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  7. 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과;
    변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과;
    상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과;
    상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과;
    상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50);를 포함하되,
    상기 제1입력회전축(10)은 상기 출력축(40)과 동심원상에 배치되고,
    상기 제2입력회전축(20)의 외주면에는 웜(22)이 구비되고,
    상기 유성기어 메카니즘(30)은 상기 제1입력회전축(10)에 결합되어 함께 회전하는 선기어(34)와, 상기 선기어(34)에 치합되어 회전하는 복수의 유성기어(32)와, 상기 유성기어(32)가 회전가능하게 설치되고 상기 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(31c)이 외주면에 구비된 연장부(31b)가 구비되는 캐리어(31)와, 내주면이 상기 유성기어(32)의 외주면에 치합되는 링기어(33)를 포함하며,
    상기 제2입력회전축(20)은 상기 캐리어(31)의 연장부(31b)와 직각으로 교차되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 링기어(33)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공의 연장부(33a)가 형성되고, 상기 연장부(33a)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결되어,
    상기 출력축(40)과 제1입력회전축(10)이 동심원상에 위치되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  9. 메인동력원(11)에 연결되어 회전하는 제1입력회전축(10)과;
    변속모터(21)로부터 회전력을 제공받는 제2입력회전축(20)과;
    상기 제1입력회전축(10) 및 제2입력회전축(20)으로부터 회전력을 제공받는 유성기어 메카니즘(30)과;
    상기 유성기어 메카니즘(30)으로부터 회전력을 제공받는 출력축(40)과;
    상기 변속모터(21)를 제어하여 제2입력회전축(20)의 회전방향과 속도를 제어하는 제어부(50);를 포함하되,
    상기 제1입력회전축(10)은 상기 출력축(40)과 동심원상에 배치되고,
    상기 제2입력회전축(20)의 외주면에는 웜(22)이 구비되고,
    상기 유성기어 메카니즘(30)은 상기 제1입력회전축(10)에 결합되어 함께 회전하는 링기어(33)와, 외주면이 상기 링기어(33)의 내주면에 치합되는 복수의 유성기어(32)와, 상기 유성기어(32)가 회전가능하게 설치되고 상기 웜(22)에 치합되어 회전하는 웜휠(31c)이 외주면에 구비된 연장부(31b)가 구비되는 캐리어(31)와, 상기 유성기어(32)에 치합되어 회전하는 선기어(34)를 포함하며,
    상기 제2입력회전축(20)은 캐리어(31)의 연장부(31b)와 직각으로 교차되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 선기어(34)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 중공의 연장부(34a)가 형성되고, 상기 연장부(34a)에는 상기 제1입력회전축(10)을 둘러싸는 출력축(40)이 연결되어,
    상기 출력축(40)과 제1입력회전축(10)이 동심원상에 위치되는 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 유성기어(32)는 상기 선기어(34)에 외접하여 회전하는 제1유성기어(32a)와;
    상기 제1유성기어(32a)와 외접함과 아울러 상기 링기어(33)에 내접하여 회전하는 제2유성기어(32b);로 구성된 것을 특징으로 하는 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치.
  12. 삭제
KR1020180027226A 2018-03-08 2018-03-08 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치 KR101961589B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180027226A KR101961589B1 (ko) 2018-03-08 2018-03-08 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치
CN201980017073.2A CN111788114A (zh) 2018-03-08 2019-03-04 利用变速电机和行星齿轮机构的自行车变速装置
EP19763805.9A EP3763615B1 (en) 2018-03-08 2019-03-04 Bicycle transmission using variable speed motor and planetary gear mechanism
PCT/KR2019/002455 WO2019172582A1 (ko) 2018-03-08 2019-03-04 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치
TW108107845A TWI693355B (zh) 2018-03-08 2019-03-08 利用變速馬達和行星齒輪機構的自行車變速裝置
US17/013,597 US11524747B2 (en) 2018-03-08 2020-09-06 Bicycle transmission using variable speed motor and planetary gear mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180027226A KR101961589B1 (ko) 2018-03-08 2018-03-08 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101961589B1 true KR101961589B1 (ko) 2019-03-22

Family

ID=65949522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180027226A KR101961589B1 (ko) 2018-03-08 2018-03-08 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11524747B2 (ko)
EP (1) EP3763615B1 (ko)
KR (1) KR101961589B1 (ko)
CN (1) CN111788114A (ko)
TW (1) TWI693355B (ko)
WO (1) WO2019172582A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102342166B1 (ko) 2021-04-06 2021-12-22 주식회사 이스턴기어 이중 웜기어 구조를 이용한 자전거용 변속장치

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2580446B (en) * 2019-06-05 2020-12-16 Ebike Systems Ltd Electrically-assisted pedal cycles
US11459098B2 (en) * 2019-11-27 2022-10-04 The Boeing Company Variable speed transmission and related methods

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101354154B1 (ko) 2012-01-09 2014-01-22 신현우 무단변속장치
JP5422749B2 (ja) * 2010-11-05 2014-02-19 川崎重工業株式会社 電動車両の動力装置
KR101434483B1 (ko) 2012-08-14 2014-08-26 주식회사 하이코어 복수의 모터 결합을 위한 기어 장치
JP2016182849A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 株式会社シマノ 自転車のドライブユニット

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3417147B2 (ja) 1995-06-14 2003-06-16 セイコーエプソン株式会社 駆動力補助装置
JP3617729B2 (ja) * 1996-07-04 2005-02-09 ヤマハ発動機株式会社 電動補助車両
WO2009079901A1 (fr) * 2007-12-24 2009-07-02 Foster Assets Corporation Vélo à assistance électrique à unité électrique combinée et dispositif de transmission correspondant
BRPI1010522A2 (pt) 2009-03-09 2016-03-15 Tae-Hwan Ha dispositivo de transmissão de potência que utiliza conjunto de engrenagens satélites
KR101310403B1 (ko) * 2010-09-14 2013-10-08 주식회사 하이코어 두 개의 입력 특성을 이용한 유성 기어 시스템, 이의 기어 모듈 및 이의 제어방법
GB201203211D0 (en) 2012-02-24 2012-04-11 Macmartin Neil Vehicle gearing system
JP5685574B2 (ja) * 2012-12-10 2015-03-18 株式会社シマノ 自転車用駆動ユニット
DE102013220299A1 (de) * 2013-08-23 2015-02-26 Robert Bosch Gmbh Fahrzeug mit elektrischem Hilfsantrieb und stufenlos verstellbarem Planetengetriebe
JP6209508B2 (ja) * 2014-12-25 2017-10-04 株式会社シマノ 自転車用ドライブユニット
JP2016182851A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 株式会社シマノ 自転車用ドライブユニット
JP6675110B2 (ja) * 2015-07-14 2020-04-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 駆動ユニットおよび電動アシスト自転車
JP2017088092A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 株式会社シマノ 自転車用ドライブユニット
JP2017132439A (ja) * 2016-01-29 2017-08-03 株式会社シマノ 自転車用駆動装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5422749B2 (ja) * 2010-11-05 2014-02-19 川崎重工業株式会社 電動車両の動力装置
KR101354154B1 (ko) 2012-01-09 2014-01-22 신현우 무단변속장치
KR101434483B1 (ko) 2012-08-14 2014-08-26 주식회사 하이코어 복수의 모터 결합을 위한 기어 장치
JP2016182849A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 株式会社シマノ 自転車のドライブユニット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102342166B1 (ko) 2021-04-06 2021-12-22 주식회사 이스턴기어 이중 웜기어 구조를 이용한 자전거용 변속장치

Also Published As

Publication number Publication date
US11524747B2 (en) 2022-12-13
WO2019172582A1 (ko) 2019-09-12
TWI693355B (zh) 2020-05-11
CN111788114A (zh) 2020-10-16
EP3763615A1 (en) 2021-01-13
EP3763615A4 (en) 2021-11-03
EP3763615B1 (en) 2024-06-26
US20200398937A1 (en) 2020-12-24
TW201938929A (zh) 2019-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101961589B1 (ko) 변속모터와 유성기어 메카니즘을 이용한 자전거용 변속장치
CN1707136B (zh) 行星滚筒式连续变速器
JP4626345B2 (ja) 車両のステアリング装置
WO2001073319A1 (en) Continuous variable transmission
WO2007077416A1 (en) Drive configuration for a skid steered vehicle
EP0191604B1 (en) Stepless speed change device
JP2010530502A (ja) Ｃｖｔバリエータを備えた動力分割式のオートマチックトランスミッション
WO2020260773A1 (en) Power unit and method
JPH01266089A (ja) 自転車の強力駆動装置
CN109689491B (zh) 驱动组件和车辆
JPH05196103A (ja) 変速装置
JPH08207871A (ja) 双方向作動多段変速中車軸装置
CA3145016A1 (en) Multi-speed bevel-planetary hub transmission
US20020098937A1 (en) Compact six speed power transmission
US20220111928A1 (en) Drive train comprising two separate shiftable gear mechanisms which are coupled by means of intermediate gear mechanisms
CN210153160U (zh) 一种阵列式周转轮系机构及变速器
JP2008074368A5 (ko)
KR20110097196A (ko) 차량용 무단변속기
WO1992006316A1 (en) A gear device
CN113187872B (zh) 一种轻量化双输出轴变速器
CN218440593U (zh) 一种带式无级变速装置的传动组件的动力输入部
TWI823558B (zh) 自行車之前變速裝置
KR100952842B1 (ko) 자전거의 다단 증속장치
US7361112B2 (en) Transmission apparatus
RU2345257C1 (ru) Планетарная зубчатая передача

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant