Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR100546751B1 - 자전거의 속도변환장치 - Google Patents

자전거의 속도변환장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100546751B1
KR100546751B1 KR1020010044017A KR20010044017A KR100546751B1 KR 100546751 B1 KR100546751 B1 KR 100546751B1 KR 1020010044017 A KR1020010044017 A KR 1020010044017A KR 20010044017 A KR20010044017 A KR 20010044017A KR 100546751 B1 KR100546751 B1 KR 100546751B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
planetary gear
gear
carrier
pole
planetary
Prior art date
Application number
KR1020010044017A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030008964A (ko
Inventor
유문수
Original Assignee
(주)엠비아이
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 (주)엠비아이 filed Critical (주)엠비아이
Priority to KR1020010044017A priority Critical patent/KR100546751B1/ko
Publication of KR20030008964A publication Critical patent/KR20030008964A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100546751B1 publication Critical patent/KR100546751B1/ko

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
    • B62M11/04—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
    • 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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • 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
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/06—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members with chains
    • 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
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M2009/005—Details of transmission chains specially adapted for bicycles
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0013—Transmissions for multiple ratios specially adapted for rear-wheel-driven vehicles
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

본 발명은 자전거의 속도변환장치에 관한 것으로서 특히, 뒷바퀴의 허브 내에 유성기어를 구성하여 기어 비에 의하여 속도를 변환시키고, 허브축 및 그 외주면에서 태양기어를 제어함으로써 상기 유성기어의 기어 비를 조절하여 변속을 하는 것으로서, 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓(100)과, 상기 종동 스프로켓(100)의 동력을 두 개의 유성기어(220, 250)에 의하여 동력을 변환하여 내기어(240)를 통하여 허브쉘(120)로 속도를 변환하여 동력을 전달하는 변속부(200)와, 상기 유성기어(220)에 맞물리는 태양기어(230)의 회전을 제어함으로써 속도비를 변환시키는 변속제어부(300)로 구성되어, 외관이 수려하고 속도변환의 조작이 용이하며, 속도변환 조작시 즉시 그 효과가 발생하고, 속도변환시에 소음이나 진동이 발생하지 않으며, 적은 부피를 차지하고, 허브의 전체 크기가 한정된 상태에서 속도비를 확장시키는 것이 가능하며, 전체 중량과 비용을 감소시킬 수 있는 것이다.
자전거, 속도변환장치, 허브, 유성기어.

Description

자전거의 속도변환장치 {Apparatus for changing speed of bicycles}
도 1은 종래의 자전거의 속도변환장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1의 a - a'선 단면도,
도 3은 본 발명의 자전거의 속도변환장치의 일실시예를 나타내는 단면도,
도 4는 도 3의 A - A'선 단면도,
도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 작동상태에 따른 도 3의 B - B'선 단면도,
도 6은 본 발명의 자전거의 속도변환장치의 제 2실시예를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명의 자전거의 속도변환장치의 제 3실시예를 나타내는 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 종동 스프로켓 110 : 허브축
120 : 허브쉘 200 : 변속부
210 : 캐리어 220 : 제 1유성기어
230 : 태양기어 240 : 내기어
250 : 제 2유성기어 260 : 유성폴
270 : 다단유성기어 280 : 제 2캐리어
290 : 링기어 300 : 변속제어부
310 : 폴 320 : 폴 제어링
330 : 변환레버 340 : 변환디스크
350 : 지지부
본 발명은 자전거의 속도변환장치에 관한 것으로서 특히, 뒷바퀴의 허브 내에 유성기어를 구성하여 기어 비에 의하여 속도를 변환시키고, 허브축 및 그 외주면에서 태양기어를 제어함으로써 상기 유성기어의 기어 비를 조절하여 변속을 하는 것에 있어서, 외관이 수려하고 속도변환의 조작이 용이하며, 속도변환 조작시 즉시 그 효과가 발생하고, 속도변환시에 소음이나 진동이 발생하지 않으며, 적은 부피를 차지하고, 허브의 전체 크기가 한정된 상태에서 속도비를 확장시키는 것이 가능하며, 전체 중량과 비용을 감소시킬 수 있는 자전거의 속도변환장치에 관한 것이다.
일반적으로 자전거에는 속도변환장치가 장착되며 경우에 따라서는 휠체어, 및 페달을 이용하는 장난감 자동차 등에도 속도변환장치가 장착되는 경우가 있다.
최근에는 앞바퀴와 뒷바퀴의 축에 여러 직경을 갖는 기어를 구성하고, 이 기 어들 사이에서 동력을 매개하는 체인의 위치를 변경하여 속도를 변환하는 일반적인 속도변환장치 외에, 자전거 등의 뒷바퀴 허브의 내부에 설치되는 방식의 속도변환장치가 개발되어 사용되고 있는데, 이는 허브쉘 내에 소형의 기어들을 배열하여 기어이수비율에 의하여 속도를 변환하는 것이다.
상기와 같은 내기어형 자전거의 속도변환장치의 일례로는 본 출원인에 의한 국내 특허출원 2000-66916(1999-57970의 우선권주장 출원)을 들 수 있다.
도 1은 종래의 자전거의 속도변환장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 a - a'선 단면도로서, 상기 본 출원인에 의한 출원의 구성은 크게, 자전거의 페달에 의하여 회전하는 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓(10)과, 이 종동 스프로켓(10)의 동력을 전달받아 기어 잇수비에 의하여 속력의 변환을 일으키는 다단변속부(20)와, 상기 다단변속부(20)의 출력 중에서 빠른 쪽만을 선택적으로 자전거의 허브로 출력하는 변속출력부(30)와, 마지막으로 상기 다단변속부(20)의 태양기어(23)를 제어함으로써 자전거의 변속을 제어하는 변속제어부(40)로 구성된다.
상기 다단변속부(20)는 일측은 상기 종동 스프로켓(10)에 부착되고 타측은 이단 이상의 다단유성기어(22)가 설치되는 캐리어(21)와, 상기 다단유성기어(22)의 각 단에 맞물리며 내주면에 래칫톱니가 형성된 태양기어(23)와, 상기 다단유성기어(22)의 외측에 맞물리는 링기어(24)로 구성이 되어, 상기 태양기어(23)의 구속상태에 따라 속도의 변환이 일어나게 된다.
즉, 상기 다단유성기어(22)가 2단으로 구성된 실시예에서, 상기 태양기어(23)는 2개로 구성이 되며, 이 태양기어(23)가 모두 구속받지 않을 때에는 상기 종동 스프로켓(10) 및 이에 부착된 캐리어(21)의 회전이 다단유성기어(22)를 회전시키게 되나, 상기 다단유성기어(22)는 다른 구속력을 받지 않고 공회전되고, 상기 회전력은 상기 변속출력부(30)의 클러치수단(31)을 통하여 허브(32)로 출력되게 된다.
그러나 상기 변속제어부(40)의 조작에 의하여 상기 태양기어(23)가 고정될 때는 상기 다단유성기어(22)가 상기 고정된 태양기어(23)를 타고 자전을 일으키게 되어, 속도의 증속이 일어나게 되는 것이다. 일반적으로 다단유성기어(22)의 잇수가 작은 쪽의 태양기어(23)를 고정시켰을 때, 더 증속되게 된다.
상기 변속출력부(30)의 클러치수단(31)은 일정간격으로 핀군이 형성된 클러치링(31a)과, 상기 캐리어(21)와 링기어(24)의 외주면에 형성되는 베어링 자리부(21a)로 구성되어, 상기 클러치링(31a)의 상대적인 위치변동에 의하여 상기 베어링 자리부(21a)에 핀군이 위치하여 일체로 회동하게 되며, 경우에 따라서는 상기 캐리어(21)와 링기어(24)에 래칫톱니와 래칫폴을 사용하기도 한다.
또한, 상기 변속제어부(40)는 상기 두 개의 태양기어(23)를 회동시키거나 고정시키는 두 개의 폴(41, 42)과, 변환디스크(43)의 조작에 의하여 상기 폴(41, 42)의 위치를 제어하는 폴 제어링(44) 등으로 구성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 자전거의 속도변환장치는 그 구성요소가 복잡하여 전체적인 무게와 부피가 증가하는 단점이 있으며, 그에 따라 전체적인 내구성에 도 문제가 발생할 수 있는 소지가 있다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하고 개선하기 위한 것으로, 태양기어와, 허브와 일체화된 출력부 사이에 서로 맞물리는 두 열의 유성기어를 구성함으로써, 외관이 수려하고 속도변환의 조작이 용이하며, 속도변환 조작시 즉시 그 효과가 발생하고, 속도변환시에 소음이나 진동이 발생하지 않으며, 적은 부피를 차지하고, 허브의 전체 크기가 한정된 상태에서 속도비를 확장시키는 것이 가능하며, 전체 중량과 비용을 감소시킬 수 있는 자전거의 속도변환장치를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓과; 허브축 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓에 일측이 부착되어 동력을 전달받는 캐리어와, 상기 캐리어의 타측에 핀에 의하여 설치되는 제 1유성기어와, 상기 제 1유성기어와 상기 허브축 사이에 설치되며 상기 제 1유성기어와 맞물리고 연장부의 내주면에 래칫톱니가 형성된 태양기어와, 상기 제 1유성기어와 맞물리는 동시에 허브쉘에 부착된 내기어와 맞물리는 제 2유성기어와, 상기 제 1유성기어와 동일축상에 설치되며 상기 태양기어와 일방향으로 걸리는 유성폴로 이루어지는 변속부와; 상기 태양기어의 내주면의 래칫톱니에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축의 폴설치홈에 설치되는 폴과, 상기 폴의 위치를 제어하며 포크가 형성된 폴 제어링과, 상기 포크에 의하여 폴 제어링과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버의 회전에 의하 여 일정각도 회전하는 변환디스크와, 상기 폴 제어링과 변환디스크 사이에 설치되는 지지부와, 상기 변환디스크의 위치를 복귀시키기 위한 스프링으로 이루어지는 변속제어부와; 상기 허브쉘과 캐리어 사이와, 상기 캐리어와 지지부 사이에 설치되는 베어링으로 구성함으로써 달성된다.
본 발명의 다른 관점으로서, 본 발명은, 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓과; 허브축 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓에 일측이 부착되어 동력을 전달받는 캐리어와, 상기 캐리어의 타측에 핀에 의하여 설치되는 제 1유성기어와, 상기 제 1유성기어와 상기 허브축 사이에 설치되며 상기 제 1유성기어와 맞물리고 연장부의 내주면에 래칫톱니가 형성된 태양기어와, 상기 제 1유성기어와 동일축에 설치되며 허브쉘의 내주면에 형성되는 기어부와 맞물리는 유성폴로 이루어지는 변속부와; 상기 태양기어의 내주면의 래칫톱니에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축의 폴설치홈에 설치되는 폴과, 상기 폴의 위치를 제어하며 포크가 형성된 폴 제어링과, 상기 포크에 의하여 폴 제어링과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버의 회전에 의하여 일정각도 회전하는 변환디스크와, 상기 폴 제어링과 변환디스크 사이에 설치되는 지지부와, 상기 변환디스크의 위치를 복귀시키기 위한 스프링으로 이루어지는 변속제어부와; 상기 허브쉘과 캐리어 사이와, 상기 캐리어와 지지부 사이에 설치되는 베어링으로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 관점으로써, 본 발명은, 구동 스프로켓의 동력을 전달받 는 종동 스프로켓과; 허브축 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓에 일측이 부착되어 동력을 전달받고 타측에 다수개의 이단 이상의 다단유성기어가 설치되는 캐리어와, 상기 다단유성기어와 맞물리며 연장형성되어 그 측면에 핀에 의하여 설치되는 제 1유성기어 및 제 2유성기어가 설치되는 제 2캐리어와, 허브쉘의 내측에 부착되며 상기 제 1유성기어와 맞물려 동력을 출력하는 링기어와, 상기 다단유성기어와 동일주면에 설치되며 상기 제 2캐리어의 내측에 맞물리는 유성폴과, 상기 다단유성기어의 각 단과 상기 제 1유성기어 및 제 2유성기어에 맞물리며 내주면에 래칫톱니가 형성된 적어도 네 개 이상의 태양기어로 이루어지는 변속부와; 상기 네 개 이상의 태양기어의 내주면의 래칫톱니에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축의 폴설치홈에 설치되는 다수개의 폴과, 상기 폴의 위치를 제어하며 포크가 형성된 다수개의 폴 제어링과, 상기 포크에 의하여 폴 제어링과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버의 회전에 의하여 일정각도 회전하는 변환디스크와, 상기 폴 제어링과 변환디스크 사이에 설치되는 지지부와, 상기 변환디스크의 위치를 복귀시키기 위한 스프링으로 이루어지는 변속제어부와; 상기 허브쉘과 캐리어 사이와, 상기 캐리어와 지지부 사이에 설치되는 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 자전거의 속도변환장치의 일실시예를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 A - A'선 단면도이며, 도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 작동상 태에 따른 도 3의 B - B'선 단면도로서, 본 발명의 구성은 크게, 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓(100)과, 상기 종동 스프로켓(100)의 동력을 두 개의 유성기어(220, 250)에 의하여 동력을 변환하여 내기어(240)를 통하여 허브쉘(120)로 속도를 변환하여 동력을 전달하는 변속부(200)와, 상기 유성기어(220)에 맞물리는 태양기어(230)의 회전을 제어함으로써 속도비를 변환시키는 변속제어부(300)로 이루어짐을 그 구성상의 특징으로 한다.
상기 변속부(200)의 세부구성은, 허브축(110) 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓(100)에 일측이 부착되어 동력을 전달받는 캐리어(210)와, 상기 캐리어(210)의 타측에 핀(221)에 의하여 설치되는 제 1유성기어(220)와, 상기 제 1유성기어(220)와 상기 허브축(110) 사이에 설치되며 상기 제 1유성기어(220)와 맞물리고 연장부(231)의 내주면에 래칫톱니(232)가 형성된 태양기어(230)와, 상기 제 1유성기어(220)와 맞물리는 동시에 허브쉘(120)에 부착된 내기어(240)와 맞물리는 제 2유성기어(250)와, 상기 제 1유성기어(220)와 동일축상에 설치되며 상기 태양기어(230)와 일방향으로 걸리는 유성폴(260)로 이루어지게 된다.
또한, 상기 변속제어부(300)는 상기 태양기어(230)의 내주면의 래칫톱니(232)에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축(110)의 폴설치홈(111)에 설치되는 폴(310)과, 상기 폴(310)의 위치를 제어하며 포크(321)가 형성된 폴 제어링(320)과, 상기 포크(321)에 의하여 폴 제어링(320)과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버(330)의 회전에 의하여 일정각도 회전하는 변환디스크(340)와, 상기 폴 제어링(320)과 변환디스크(340) 사이에 설치되는 지지부(350)와, 상기 변환디스크(340)의 위치를 복귀시키기 위한 스프링(미도시)으로 세부 구성된다.
상기 허브쉘(120)과 캐리어(210) 사이와, 상기 캐리어(210)와 지지부(350) 사이에는 베어링(130)이 설치되어 그 회동을 돕는다.
이하, 상기 도 3 내지 도 5b를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
상기한 일실시예의 구성은 총 2단의 변속이 가능한 속도변환장치로서, 이하, 각 속도단의 작용을 설명한다.
먼저 저속단에서는 도 5a에서 도시하는 바와 같이, 태양기어(230)가 폴(310)에 걸리지 않은 자유상태로서, 이 경우에 페달의 구동에 의하여 종동 스프로켓(100)이 회전하면 그에 부착된 캐리어(210)가 함께 회전하고, 이 캐리어(210)에 설치된 제 1유성기어(220), 제 2유성기어(250), 및 유성폴(260) 전체가 함께 회전하게 된다.
이 상태에서는 태양기어(230)가 자유상태이므로 상기 제 1유성기어(220) 및 제 2유성기어(250)도 자유상태로 허브축(110)을 중심으로 공전할 뿐이며, 이때 상기 유성폴(260)이 허브쉘(120)에 부착된 내기어(240)에 걸림으로 그 구동력이 허브쉘(240)로 전달되어 자전거를 구동하게 된다.
반면, 고속단에서는 도 5b에서 도시하는 바와 같이, 상기 변속제어부(300)의 변환레버(330)를 작동하여 폴 제어링(320)의 일정각도 회전에 의하여 폴(310)이 상기 태양기어(230)를 구속한 상태이며, 이때 페달을 구동하여 종동 스프로켓(100)이 회전하면 마찬가지로 캐리어(210) 및 이 캐리어(210)에 설치된 제 1유성기어(220), 제 2유성기어(250), 및 유성폴(260)이 함께 회전한다.
그러나, 이 경우에는 상기 태양기어(230)가 구속되어 있으므로 상기 제 1유성기어(220)가 상기 태양기어(230)를 타고 회전하게 되고(즉, 자전운동이 발생하고), 이 회전력은 상기 제 1유성기어(220)에 맞물려있는 제 2유성기어(250)로 전달되게 된다.
그러면 상기 제 2유성기어(250)의 회전력은 내기어(240)를 통하여 허브쉘(120)로 출력되어 자전거를 구동하는 것이다. 이 과정에서 상기 제 2유성기어(250)의 회전속도는 상기 캐리어(210)의 회전속도보다 빠르게 되고, 이때, 상기 유성폴(260)은 작용하지 않고 미끄럼이 발생하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명의 자전거의 속도변환장치의 제 2실시예를 나타내는 단면도로서, 변속부(200)의 세부 구성에서 하나의 유성기어(220)를 사용하는 구성을 나타낸다. 즉, 허브쉘(120)의 내주면에 기어부(121)를 형성하고, 상기 태양기어(230)와 걸림 또는 해제되는 제 1유성기어(220)와, 상기 제 2유성기어(220)와 동일축에 설치되며 상기 제 1유성기어(220)가 태양기어(230)에 걸리지 않는 저속단에서만 상기 기어부(121)에 걸리는 유성폴(260)로 구성되는 차이가 있고, 그 외의 부분은 상기 실시예와 동일하다.
상기와 같은 구성에 의한 제 2실시예에서도 총 2단의 변속이 발생하며 그 작용은 다음과 같다.
즉, 저속단에서는 상기 일실시예와 마찬가지로 태양기어(230)의 구속이 일어나지 않은 상태로, 이때 페달의 구동에 의하여 종동 스프로켓(100)이 구동되면, 상기 제 1유성기어(220)가 설치된 캐리어(210)가 회전하고, 상기 제 1유성기어(220)는 자유상태로 회전하는 것은 상기 일실시예와 동일하다. 그러나 상기 캐리어(210)의 회전력은 허브쉘(120)에 형성된 기어부(121)에 맞물리는 유성폴(260)의 작용에 의하여 허브쉘(120)로 전달되어 자전거가 구동되는 것이다.
고속단에서는 마찬가지로 변환레버(330) 및 변환디스크(340)의 작용에 의하여 폴(310)이 상기 태양기어(230)를 구속한 상태이고, 이때 페달을 구동하여 종동 스프로켓(100)이 구동되면, 이에 부착된 캐리어(210)가 회전하고 제 1유성기어(220)가 회전하나, 상기 태양기어(230)가 구속된 상태이므로 상기 제 1유성기어(220)가 태양기어(230)를 타고 돌며 이 회전력은 상기 기어부(121)의 결합에 의하여 허브쉘(120)로 전달되는 것이다. 이때, 상기 유성폴(260)은 상기 제 1유성기어(220)의 회전이 더 빠르므로 작용하지 않고 미끄러짐이 발생할 뿐이다.
도 7은 본 발명의 자전거의 속도변환장치의 제 3실시예를 나타내는 단면도로서, 이 경우에는 다단유성기어(270)를 이용한 3단 변속의 구성에 본 발명의 제 1유성기어(220) 및 제 2유성기어(250)를 2단으로 구성함으로써, 총 6단의 변속이 가능한 구성을 나타내고 있다.
즉, 상기 제 3실시예에서의 변속부(200)는, 허브축(110) 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓(100)에 일측이 부착되어 동력을 전달받고 타측에 다수개의 이단 이 상의 다단유성기어(270)가 설치되는 캐리어(210)와, 상기 다단유성기어(270)와 맞물리며 연장형성되어 그 측면에 핀(221)에 의하여 설치되는 제 1유성기어(220) 및 제 2유성기어(250)가 설치되는 제 2캐리어(280)와, 허브쉘(120)의 내측에 부착되며 상기 제 1유성기어(220)와 맞물려 동력을 출력하는 링기어(290)와, 상기 다단유성기어(270)와 동일 주면에 설치되며 상기 제 2캐리어(280)의 내측에 맞물리는 유성폴(260)과, 상기 다단유성기어(270)의 각 단과 상기 제 1유성기어(220) 및 제 2유성기어(250)에 맞물리며 내주면에 래칫톱니(231)가 형성된 적어도 네 개 이상의 태양기어(230)로 이루어지게 된다.
이 경우의 작용은 먼저, 다단유성기어가 적용된 부분은 종래기술에서도 설명한 바 있듯이, 총 3단의 변속이 발생하며, 이 변속은 제 2캐리어(280)를 통하여 제 1유성기어(220) 및 제 2유성기어(250)가 설치된 부분으로 전달된다.
상기 전달된 회전력은 상기 제 1유성기어(220), 제 2유성기어(250), 및 폴(310)의 작용에 의하여 2단의 변속이 발생하나, 이 경우는 감속 및 증속의 의미를 가진다. 그리하여 상기 다단유성기어(270)가 설치된 부분에 의하여 발생하는 총 3단의 변속은 상기 감속 및 증속에 의하여 총 6단의 변속이 가능한 것이다.
상기 총 6단의 변속은 링기어(290)를 통하여 허브쉘(120)로 전달되게 되고, 폴(310)의 작용에 의하여 태양기어(230)가 구속되어 증속이 발생하였을 경우에는, 상기 폴(310)은 상기의 경우와 마찬가지로 미끄럼이 발생하는 것이다.
이상과 같은 본 발명은 외관이 수려하고 속도변환의 조작이 용이하며, 속도변환 조작시 즉시 그 효과가 발생하고, 속도변환시에 소음이나 진동이 발생하지 않으며, 적은 부피를 차지하고, 허브의 전체 크기가 한정된 상태에서 속도비를 확장시키는 것이 가능하며, 전체 중량과 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓과;
    허브축 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓에 일측이 부착되어 동력을 전달받는 캐리어와, 상기 캐리어의 타측에 핀에 의하여 설치되는 제 1유성기어와, 상기 제 1유성기어와 상기 허브축 사이에 설치되며 상기 제 1유성기어와 맞물리고 연장부의 내주면에 래칫톱니가 형성된 태양기어와, 상기 제 1유성기어와 맞물리는 동시에 허브쉘에 부착된 내기어와 맞물리는 제 2유성기어와, 상기 제 1유성기어와 동일축상에 설치되며 상기 태양기어와 일방향으로 걸리는 유성폴로 이루어지는 변속부와;
    상기 태양기어의 내주면의 래칫톱니에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축의 폴설치홈에 상기 허브축의 중심에 대하여 마주보는 위치에서 한 쌍 또는 그 이상 설치되는 폴과, 상기 폴의 위치를 제어하며 포크가 형성된 폴 제어링과, 상기 포크에 의하여 폴 제어링과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버의 회전에 의하여 일정각도 회전하는 변환디스크와, 상기 폴 제어링과 변환디스크 사이에 설치되는 지지부와, 상기 변환디스크의 위치를 복귀시키기 위한 스프링으로 이루어지는 변속제어부와;
    상기 허브쉘과 캐리어 사이와, 상기 캐리어와 지지부 사이에 설치되는 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 속도변환장치.
  2. 삭제
  3. 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓과;
    허브축 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓에 일측이 부착되어 동력을 전달받는 캐리어와, 상기 캐리어의 타측에 핀에 의하여 설치되는 제 1유성기어와, 상기 제 1유성기어와 상기 허브축 사이에 설치되며 상기 제 1유성기어와 맞물리고 연장부의 내주면에 래칫톱니가 형성된 태양기어와, 상기 제 1유성기어와 동일축에 설치되며 허브쉘의 내주면에 형성되는 기어부와 맞물리는 유성폴로 이루어지는 변속부와;
    상기 태양기어의 내주면의 래칫톱니에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축의 폴설치홈에 설치되는 폴과, 상기 폴의 위치를 제어하며 포크가 형성된 폴 제어링과, 상기 포크에 의하여 폴 제어링과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버의 회전에 의하여 일정각도 회전하는 변환디스크와, 상기 폴 제어링과 변환디스크 사이에 설치되는 지지부와, 상기 변환디스크의 위치를 복귀시키기 위한 스프링으로 이루어지는 변속제어부와;
    상기 허브쉘과 캐리어 사이와, 상기 캐리어와 지지부 사이에 설치되는 베어 링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 속도변환장치.
  4. 구동 스프로켓의 동력을 전달받는 종동 스프로켓과;
    허브축 상에 설치되며 상기 종동 스프로켓에 일측이 부착되어 동력을 전달받고 타측에 다수개의 이단 이상의 다단유성기어가 설치되는 캐리어와, 상기 다단유성기어와 맞물리며 연장형성되어 그 측면에 핀에 의하여 설치되는 제 1유성기어 및 제 2유성기어가 설치되는 제 2캐리어와, 허브쉘의 내측에 부착되며 상기 제 1유성기어와 맞물려 동력을 출력하는 링기어와, 상기 다단유성기어와 동일주면에 설치되며 상기 제 2캐리어의 내측에 맞물리는 유성폴과, 상기 다단유성기어의 각 단과 상기 제 1유성기어 및 제 2유성기어에 맞물리며 내주면에 래칫톱니가 형성된 적어도 네 개 이상의 태양기어로 이루어지는 변속부와;
    상기 네 개 이상의 태양기어의 내주면의 래칫톱니에 각각 걸림 또는 해제되며 상기 허브축의 폴설치홈에 설치되는 다수개의 폴과, 상기 폴의 위치를 제어하며 포크가 형성된 다수개의 폴 제어링과, 상기 포크에 의하여 폴 제어링과 맞물려 사용자에 의하여 조작되는 변환레버의 회전에 의하여 일정각도 회전하는 변환디스크와, 상기 폴 제어링과 변환디스크 사이에 설치되는 지지부와, 상기 변환디스크의 위치를 복귀시키기 위한 스프링으로 이루어지는 변속제어부와;
    상기 허브쉘과 캐리어 사이와, 상기 캐리어와 지지부 사이에 설치되는 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자전거의 속도변환장치.
KR1020010044017A 2001-07-21 2001-07-21 자전거의 속도변환장치 KR100546751B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010044017A KR100546751B1 (ko) 2001-07-21 2001-07-21 자전거의 속도변환장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010044017A KR100546751B1 (ko) 2001-07-21 2001-07-21 자전거의 속도변환장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030008964A KR20030008964A (ko) 2003-01-29
KR100546751B1 true KR100546751B1 (ko) 2006-01-26

Family

ID=27716084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010044017A KR100546751B1 (ko) 2001-07-21 2001-07-21 자전거의 속도변환장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100546751B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108995A (ko) 2015-03-09 2016-09-21 윤근수 자전거용 증속 동력변환장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100901436B1 (ko) * 2008-08-04 2009-06-05 서달원 주행속도 향상을 위한 자전거용 가속장치
KR20110079393A (ko) * 2010-01-01 2011-07-07 주식회사 솔텍 주행속도 향상을 위한 자전거용 가속장치
CN110645325A (zh) * 2018-06-27 2020-01-03 重庆交通大学 手动单排行星齿轮变速器
CN109826881A (zh) * 2019-03-21 2019-05-31 金辉哲 一种行星齿轮单向离合器
DE102019218617B4 (de) * 2019-11-29 2022-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Getriebeanordnung für ein Fahrrad und ein Fahrrad
CN111998040A (zh) * 2020-09-08 2020-11-27 方勇 一种简易变速切换装置
CN116353248A (zh) * 2023-04-06 2023-06-30 广东洛梵狄智能科技有限公司 一种手自一体内变速花鼓及自行车

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108995A (ko) 2015-03-09 2016-09-21 윤근수 자전거용 증속 동력변환장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030008964A (ko) 2003-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4134183B2 (ja) 自転車用変速装置
KR100436697B1 (ko) 자전거의 속도변환장치
JP5561586B2 (ja) 電動補助自転車
JP4633719B2 (ja) 自動変速装置
JP2011162184A (ja) 自転車強制変速装置
EP2586694A1 (en) Electrically assisted bicycle
JPH10503737A (ja) 自転車ハブの動力変換装置
KR100491743B1 (ko) 자전거의 동력 전달장치
KR101088799B1 (ko) 자전거의 허브에 내장되어 모터 및 페달의 입력을 다단으로 속도 변환시키는 기어 변속기
KR100915378B1 (ko) 자전거의 속도변환장치
JPH06263080A (ja) 自転車用変速装置
KR100546751B1 (ko) 자전거의 속도변환장치
JPH08207871A (ja) 双方向作動多段変速中車軸装置
EP0676562B1 (en) Gear train of an automatic five-speed transmission for a vehicle
EP1112922A2 (en) Bicycle hub transmission
JP5120901B2 (ja) モータ及びペダリング兼用変速機
JP2001234990A (ja) 変速装置
KR101126123B1 (ko) 모터 및 페달링 겸용 변속방법
JPH07205874A (ja) 自転車用変速装置
JP2012046007A (ja) 電動補助自転車
KR20040045646A (ko) 자전거의 속도변환장치
KR200317432Y1 (ko) 일방향기어
JPH06234388A (ja) 自転車用変速装置
JPH06239285A (ja) 自転車用変速装置
KR100421238B1 (ko) 일방향기어

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
N231 Notification of change of applicant
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130107

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131216

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141216

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151218

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161226

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171218

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181217

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191226

Year of fee payment: 15