KR20140046800A - 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치 - Google Patents

90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치에 관한 것으로, 하우징(11)에 내장되는 페달축인 주축(12)의 외주연에 길이방향으로 감기어 형성된 스프링(13)과 상기 스프링(13)에 연이어 주축(12)의 외주연에 형성된 홈에 삽입되는 스플라인(10)과; 상기 주축(12)의 일측 단부측에 길게 절개되어 형성된 로드핀 삽입홈(20)과; 상기 스플라인(10)의 외주연에 회전 가능하게 원통상으로 결합되는 스프로킷(30, 30' 30")과; 상기 스플라인(10)과 스프로킷(30, 30' 30") 각각의 사이에 설치되는 클러치(40, 40', 40")와; 상기 스프링(12)의 외측에 설치되는 기어(50)와; 상기 기어(50)와 하우징(11) 사이에 설치되는 클러치(60)와; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 사이에 설치되는 베어링(70, 70', 70")과; 상기 주축(12)에 삽입되어 로드핀(21)으로 고정되는 변속레버(80) 및; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 각각에 결합되는 뒷바퀴축(14)을 내장한 하부변속기(90, 90', 90")로 구성되어 90도로 절곡된 스프로킷을 이용하여 변속함으로써 변속으로 야기되는 안전사고를 방지할 수 있고, 기어부재 들의 조기 마모나 고장이 발생하지 않아 장기간 사용할 수 있는 수명이 길며, 변속동작의 정확성 및 원활함과 무소음의 정숙성을 기할 수 있으며, 부피가 작고 동작이 손쉬워 자전거의 중량감소 및 취급에 편의성을 추구할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치 {Pedal housing and sub-transmission device of chainless bike using sprocket bended 90°}
본 발명은 자전거의 변속장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 90도로 절곡된 스프로킷을 이용하여 변속레버로 작동되는 변속구조에 의해 선택적으로 구속, 해제될 수 있도록 하여 변속동작의 정확성 및 원활함과 무소음의 정숙성을 기할 수 있으며, 부피가 작고 동작이 손쉬워 자전거의 중량감소 및 취급에 편의성을 추구할 수 있는 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치에 관한 것이다.
자전거는 오랜 세월동안 수송분야에서 널리 이용되어 왔다. 최근에, 자전거는 운동과 헬스를 목적으로 이용이 급증하고 있다. 또한, 경주용 자전거, 비포장 횡단용 자건거, 여행용 자전거 등과 같은 다양한 형태의 자전거들이 개발되어 왔다.
많은 자전거들이 각기 다른 형태의 주행여건에 따라 조작성능을 향상시키기 위한 다속도 변속기를 구비하고 있다. 현존하는 자전거용 변속기는 변속 레버에 연결된 케이블을 통해서 수동으로 제어되는 변속장치의 형태를 취하고 있다. 변속 기어를 움직이면 케이블의 장력이 변하게 되고, 이에 의해 변속장치와 구동 체인이 하나의 기어로부터 다른 기어 쪽으로 이동하게 된다. 그 결과, 각기 다른 기어 비(gearing ratio)에 따라서 각기 다른 페달 작용력과 페달 회전속도가 달성될 수 있다.
이러한 자전거용 변속기로는 특허공개번호 제10-2008-77711호의 "자전거용 변속장치의 변속방법"이 공개특허공보에 개시되어 있는바, 이는 뒷바퀴의 회전에 의한 회전력을 본체로 전달하기 위한 본체 구동용 스프라켓과; 본체 구동용 스프라켓과 본체용 스프라켓을 연결하여 뒷바퀴의 회전력을 본체로 전달하는 본체용 체인과; 자전거의 주행속도에 의해 와이어를 당기는 견인력의 크기가 증감되는 본체와; 본체의 견인력과 리어 드레일러의 복원력을 유기적으로 연결하는 와이어와; 와이어를 당기는 본체의 견인력에 의해 구동되는 리어 드레일러와; 리어드레일러에 의해 카셋 스프라켓 내에서 이동하며 기어비를 바꾸는 체인과; 치수비가 다른 다수 개의 스프라켓이 조합된 카셋 스프라켓으로 구성되어 손쉬워진 변속방법에 의해 도로의 경사면이나 언덕 또는 산악지형을 쉽게 오르내릴 수 있으며, 기어비가 바뀌는 자전거의 주행속도와 변속단계를 이용자에게 적합하도록 조절할 수 있기 때문에 변속장치의 효율과 이용의 편리성을 향상시키게 되고, 자전거의 구조를 변경하지 않고 장착할 수 있는 호환성과 대량생산이 가능한 기계적 구성으로 이루어져 자전거의보급과 이용을 확대할 수 있는 장점이 있는 것이다.
그러나 상기한 특허공개번호 제10-2008-77711호의 "자전거용 변속장치의 변속방법"은 기어를 회전시키지 않고서는 기어를 변환시킬 수 없는 결점이 있다. 이러한 이유로, 자전거가 동작중일 때에만 기어의 적당한 변환을 수행할 수 있고, 자전거가 정지 상태일 때는 탑승자가 기어를 변환시킬 수 없게 된다. 이것은 자전거가 멈추기 전에 변속기가 고속 주행용의 고속 기어로 변속되어 있는 경우에 특히 문제가 된다. 그리고 나서, 자전거 탑승자가 자전거를 멈추는 경우, 자전거 탑승자는 자전거를 다시 움직이기 위해서 큰 페달 작용력을 페달에 가해야만 한다. 변속을 위해서는 자전거의 전방향 구동에 의한 변속 기어의 회전을 필요로 하기 때문에, 탑승자는 자전거를 다시 출발시키는데 필요한 페달 작용력을 감소시키고자 저단으로 변속을 시킬 수 없다.
이러한 통상의 변속장치의 다른 결점은, 기어가 부재들 및 도로상의 먼지 등에 노출되어 있으므로 조기에 마모되고 자주 유지보수를 해야 하는 점이다.
그러므로, 자전거가 정지 상태에 있을 때 변속이 가능한 자전거용 다속도 변속기가 요망되고 있는 실정이다.
또한, 조기 마모와 파열 등의 위험 없이 잦은 유지보수가 필요 없는 변속기의 개발이 요망되고 있다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 자전거의 변속장치에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점 들을 해결하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 90도로 절곡된 스프로킷을 이용하여 변속함으로써 바퀴축에 연결된 기어를 회전시키지 않고 용이하게 변속되어 변속으로 야기되는 안전사고를 방지할 수 있는 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 페달축에 내장되는 변속장치를 변속함으로써 변속장치의 기어부재 들이 도로상의 먼지 등 외부에 노출되지 않아 기어부재 들의 조기 마모나 고장이 발생하지 않아 유지보수를 간편하게 하면서도 장기간 사용할 수 있는 수명이 긴 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 페달축에 내장되는 변속장치로 변속함으로써 변속동작의 정확성 및 원활함과 무소음의 정숙성을 기할 수 있으며, 부피가 작고 동작이 손쉬워 자전거의 중량감소 및 취급에 편의성을 추구할 수 있는 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치는 하우징(11)에 내장되는 페달축인 주축(12)의 외주연에 길이방향으로 감기어 형성된 스프링(13)과 상기 스프링(13)에 연이어 주축(12)의 외주연에 형성된 홈에 삽입되는 스플라인(10)과; 상기 주축(12)의 일측 단부측에 길게 절개되어 형성된 로드핀 삽입홈(20)과; 상기 스플라인(10)의 외주연에 회전 가능하게 원통상으로 결합되는 스프로킷(30, 30' 30")과; 상기 스플라인(10)과 스프로킷(30, 30' 30") 각각의 사이에 설치되는 클러치(40, 40', 40")와; 상기 스프링(12)의 외측에 설치되는 기어(50)와; 상기 기어(50)와 하우징(11) 사이에 설치되는 클러치(60)와; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 사이에 설치되는 베어링(70, 70', 70")과; 상기 주축(12)에 삽입되어 로드핀(21)으로 고정되는 변속레버(80) 및; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 각각에 결합되는 뒷바퀴축(14)을 내장한 하부변속기(90, 90', 90")로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 90도로 절곡된 스프로킷을 이용하여 변속함으로써 바퀴축에 연결된 기어를 회전시키지 않고 용이하게 변속되어 변속으로 야기되는 안전사고를 방지할 수 있고, 페달축에 내장되는 변속장치를 변속함으로써 변속장치의 기어부재 들이 도로상의 먼지 등 외부에 노출되지 않아 기어부재 들의 조기 마모나 고장이 발생하지 않아 유지보수를 간편하게 하면서도 장기간 사용할 수 있는 수명이 길며, 페달축에 내장되는 변속장치로 변속함으로써 변속동작의 정확성 및 원활함과 무소음의 정숙성을 기할 수 있으며, 부피가 작고 동작이 손쉬워 자전거의 중량감소 및 취급에 편의성을 추구할 수 있는 각별한 장점이 있다.
도 1은 본 발명 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예로서 본 발명 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치의 단면도로서, 본 발명 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치는 하우징(11)에 내장되는 페달축인 주축(12)의 외주연에 길이방향으로 감기어 형성된 스프링(13)과 상기 스프링(13)에 연이어 주축(12)의 외주연에 형성된 홈에 삽입되는 스플라인(10)과; 상기 주축(12)의 일측 단부측에 길게 절개되어 형성된 로드핀 삽입홈(20)과; 상기 스플라인(10)의 외주연에 회전 가능하게 원통상으로 결합되는 스프로킷(30, 30' 30")과; 상기 스플라인(10)과 스프로킷(30, 30' 30") 각각의 사이에 설치되는 클러치(40, 40', 40")와; 상기 스프링(12)의 외측에 설치되는 기어(50)와; 상기 기어(50)와 하우징(11) 사이에 설치되는 클러치(60)와; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 사이에 설치되는 베어링(70, 70', 70")과; 상기 주축(12)에 삽입되어 로드핀(21)으로 고정되는 변속레버(80) 및; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 각각에 결합되는 뒷바퀴축(14)을 내장한 하부변속기(90, 90', 90")로 구성되어 있다.
다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치의 변속모드별 작용을 상세하게 설명한다.
1. 저속모드
핸들에 장착한 변속레버(80)의 조작으로 저속모드가 선택되면, 도 1에 도시한 바와 같이 변속레버(80)가 화살표(3) 방향으로 이동하여 저속모드가 선택되면,스프로킷(30")과 하부변속기(90")가 결합되어 뒷바퀴축(14)이 저속으로 회전하게 된다.
2. 중속모드
핸들에 장착한 변속레버(80)의 조작으로 중속모드가 선택되면, 도 1에 도시한 바와 같이 변속레버(80)가 화살표(3) 방향으로 이동하여 저속모드가 선택되면, 스프로킷(30')과 하부변속기(90')가 결합되어 뒷바퀴축(14)이 중속으로 회전하게 된다.
3.고속모드
핸들에 장착한 변속레버(80)의 조작으로 고속모드가 선택되면, 도 1에 도시한 바와 같이 변속레버(80)가 화살표(3) 방향으로 이동하여 저속모드가 선택되면, 스프로킷(30)과 하부변속기(90)가 결합되어 뒷바퀴축(14)이 고속으로 회전하게 된다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.
10 : 스플라인 11 : 하우징
12 : 주축 13 : 스프링
14 : 뒷바퀴축 20 : 로드핀 삽입홈
30, 30' 30" : 스프로킷 40, 40', 40" : 클러치
50 : 기어 60 : 클러치
70, 70', 70" : 베어링 80 : 변속레버
90, 90', 90" : 하부변속기

Claims (1)

  1. 하우징(11)에 내장되는 페달축인 주축(12)의 외주연에 길이방향으로 감기어 형성된 스프링(13)과 상기 스프링(13)에 연이어 주축(12)의 외주연에 형성된 홈에 삽입되는 스플라인(10)과; 상기 주축(12)의 일측 단부측에 길게 절개되어 형성된 로드핀 삽입홈(20)과; 상기 스플라인(10)의 외주연에 회전 가능하게 원통상으로 결합되는 스프로킷(30, 30' 30")과; 상기 스플라인(10)과 스프로킷(30, 30' 30") 각각의 사이에 설치되는 클러치(40, 40', 40")와; 상기 스프링(12)의 외측에 설치되는 기어(50)와; 상기 기어(50)와 하우징(11) 사이에 설치되는 클러치(60)와; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 사이에 설치되는 베어링(70, 70', 70")과; 상기 주축(12)에 삽입되어 로드핀(21)으로 고정되는 변속레버(80) 및; 상기 스프로킷(30, 30' 30") 각각에 결합되는 뒷바퀴축(14)을 내장한 하부변속기(90, 90', 90")로 구성된 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치.
KR1020120112907A 2012-10-11 2012-10-11 90도로 절곡된 스프로킷을 이용한 무체인 자전거의 페달하우징 및 하부 변속장치 KR20140046800A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107792293A (zh) * 2017-09-19 2018-03-13 安徽信息工程学院 自行车前置齿轮变速器

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