KR20110043559A - 자전거와 페달보트의 동력전달장치및 체인기어 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자전거와 페달보트의 다단 변속기능을 쉽고, 효율적으로 하기 위한 무체인 자전거와 체인 자전거, 페달보트의 변속 장치와 체인형 기어에 대한 것이다.
무체인 자전거와 페달보트의 기어 채용 방식이 대동소이 함으로, 이하 무체인 자전거에 대하여만 설명 하며, 체인 자전거는 기존의 체인 자전거와 구동방식이 동일하나 체인기어의 형식에만 차이가 나므로 체인기어의 도면만 제시 한다.
상기한 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 페달기어((7)와 후 륜 기어(10)를 다단의 치형이 있는 페이스기어나 크라운기어(도5), 또는 스프로킷기어의 형태로 하거나 기어의 치형의 열이 부채꼴형인 판형(디스크형)기어로 하고, 이를 연동하여 구동하기 위하여 구동 축(8)을 구성하는데, 구동축의 일 측(페달기어 측)에는 도3과 도14의 예처럼 스프라인(13a)과 베어링(14a), 피니언기어(15a)가 위치하고, 구동축(8)의 다른 일 측(후륜기어 측)에는 도3과 도14의 예 처럼 스프라인(13b)과 베어링(14b), 피니언기어(15b)가 위치하고 있다.
구동축의 일 측(페달기어 측)의 피니언기어(15a)의 다음에 위치한 베어링부(14a)에는 변속수단의 연결대(18a)와 결합된 변속수단(17a)이 있다.
이 변속 수단은 자전거의 핸들에 구비된 변속레버(3)와 케이블로 연결되어 있다. 이와 같이하여, 핸들에 구비된 케이블(12)을 작동시키는 변속레버(3)에 의하여 피니언기어(15a)가 구동축(8)에 형성한 스플라인부(13a)를 따라 전,후진되도록 하거나 도17의 예 처럼 스플라인(13a)부의 슬라이드 홈(작동관)(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 이동하므로 슬라이드부재의(19) 상단 머리 부분에 있는 걸림 쇠(19-2)에 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어(15a)중의 하나의 결합홈(15-1)에 결합되도록 하면, 피니언기어(15a)가 페달기어에 형성한 다단의 치형이나 판형 기어에 선택적으로 치합되도록 한다.
구동축의 일 측(후륜기어 측)의 피니언기어(15b)의 다음에 위치한 베어링부(14b)에는 변속수단의 연결대(18b)와 결합된 변속수단(17b)이 있다.
이 변속 수단은 자전거의 핸들에 구비된 변속레버(3)와 케이블로 연결되어 있다. 이와 같이하여, 핸들에 구비된 케이블(12)을 작동시키는 변속레버(3)에 의하여 피니언기어(15b)가 구동축(8)에 형성 한 스플라인부(13b)를 따라 전,후진되도록 하거나, 도17의 예처럼 스플라인(13b)부의 슬라이드홈(작동관)(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 이동하므로 슬라이드부재의(19) 상단 머리 부분에 있는 걸림 쇠(19-2)에 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어(15b)중의 하나의 결합 홈(15-1)에 결합하고, 피니언기어(15b)가 페달기어에 형성한 다단의 치형이나 판형 기어에 선택적으로 치합되도록 하는 변속장치를 구비함을 특징으로 한다.
체인 자전거는 상기의 설명과 같이 다단 치형으로 되어있으나 기존의 체인 자전거의 형식을 취하는 동시에 하나의 체인 기어로서 다단 변속이 가능하도록 치형을 스프로킷(체인)기어(도13)로 한다.
무체인 자전거와 페달보트의 기어 채용 방식이 대동소이 함으로, 이하 무체인 자전거에 대하여만 설명 하며, 체인 자전거는 기존의 체인 자전거와 구동방식이 동일하나 체인기어의 형식에만 차이가 나므로 체인기어의 도면만 제시 한다.
상기한 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 페달기어((7)와 후 륜 기어(10)를 다단의 치형이 있는 페이스기어나 크라운기어(도5), 또는 스프로킷기어의 형태로 하거나 기어의 치형의 열이 부채꼴형인 판형(디스크형)기어로 하고, 이를 연동하여 구동하기 위하여 구동 축(8)을 구성하는데, 구동축의 일 측(페달기어 측)에는 도3과 도14의 예처럼 스프라인(13a)과 베어링(14a), 피니언기어(15a)가 위치하고, 구동축(8)의 다른 일 측(후륜기어 측)에는 도3과 도14의 예 처럼 스프라인(13b)과 베어링(14b), 피니언기어(15b)가 위치하고 있다.
구동축의 일 측(페달기어 측)의 피니언기어(15a)의 다음에 위치한 베어링부(14a)에는 변속수단의 연결대(18a)와 결합된 변속수단(17a)이 있다.
이 변속 수단은 자전거의 핸들에 구비된 변속레버(3)와 케이블로 연결되어 있다. 이와 같이하여, 핸들에 구비된 케이블(12)을 작동시키는 변속레버(3)에 의하여 피니언기어(15a)가 구동축(8)에 형성한 스플라인부(13a)를 따라 전,후진되도록 하거나 도17의 예 처럼 스플라인(13a)부의 슬라이드 홈(작동관)(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 이동하므로 슬라이드부재의(19) 상단 머리 부분에 있는 걸림 쇠(19-2)에 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어(15a)중의 하나의 결합홈(15-1)에 결합되도록 하면, 피니언기어(15a)가 페달기어에 형성한 다단의 치형이나 판형 기어에 선택적으로 치합되도록 한다.
구동축의 일 측(후륜기어 측)의 피니언기어(15b)의 다음에 위치한 베어링부(14b)에는 변속수단의 연결대(18b)와 결합된 변속수단(17b)이 있다.
이 변속 수단은 자전거의 핸들에 구비된 변속레버(3)와 케이블로 연결되어 있다. 이와 같이하여, 핸들에 구비된 케이블(12)을 작동시키는 변속레버(3)에 의하여 피니언기어(15b)가 구동축(8)에 형성 한 스플라인부(13b)를 따라 전,후진되도록 하거나, 도17의 예처럼 스플라인(13b)부의 슬라이드홈(작동관)(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 이동하므로 슬라이드부재의(19) 상단 머리 부분에 있는 걸림 쇠(19-2)에 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어(15b)중의 하나의 결합 홈(15-1)에 결합하고, 피니언기어(15b)가 페달기어에 형성한 다단의 치형이나 판형 기어에 선택적으로 치합되도록 하는 변속장치를 구비함을 특징으로 한다.
체인 자전거는 상기의 설명과 같이 다단 치형으로 되어있으나 기존의 체인 자전거의 형식을 취하는 동시에 하나의 체인 기어로서 다단 변속이 가능하도록 치형을 스프로킷(체인)기어(도13)로 한다.
Description
본 발명은 자전거와 페달보트의 변속장치와 체인형 기어에 관한 것이다.
자전거와 페달보트의 기어 채용 방식이 대동소이 함으로 여기서는 무체인 자전거에 대하여 설명하며, 체인 자전거는 기존의 체인 자전거와 구동방식이 동일하나, 체인기어의 형식에만 차이가 나므로 체인기어의 도면만 제시 한다.
기존의 자전거는 페달을 구동하여 발생시킨 동력을 뒷바퀴에 전달하기 위하여 체인을 주로 사용한다.
기존의 자전거를 구동할 시에는 페달을 밟아 앞쪽의 기어를 돌림으로써 체인이 돌아가게 되고 그 체인과 연결된 뒤쪽의 기어를 회전시킴으로써 뒷 쪽의 기어와 연동된 바퀴를 돌아가게 함으로써 자전거가 전진하게 한다.
체인을 적용한 자전거는 소음이 심하고 체인이 끊어지거나 벗겨져 수리하는데 상당히 번거로움 등의 많은 문제점을 갖고 있으므로, 체인을 사용하지 않는 무체인 동력방식의 다양한 구동장치를 적용하는 자전거가 제안되고 있다.
일반적인 무체인 자전거는 구동방식의 하나로 프레임의 전후방에 일직선상으로 전, 후 륜이 구비되는 자전거에서 페달에 연동된 크랭크축의 회전운동이 연동된 베벨 기어와 구동 축을 회전시키고, 구동 축은 연동된 후 륜에 구비되는 베벨 기어에 전달되어 다시 회전운동으로 전달되어 후 륜이 회전되도록 한 것으로, 페달에 의한 회전운동을 체인에 의한 연동방식이 아니고 베벨 기어의 동력전달로 연동되도록 한 것이다.
그러나 기존의 베벨기어 식의 무체인 자전거는 변속장치를 수행하는데 한계가 있어서, 다단 체인기어의 변속장치를 적용할 수 없기 때문에 별도의 변속장치가 없이 사용되어 변속에 의한 편리성 등을 갖지 못하는 등의 문제점이 있었다.
그러므로 자전거와 페달보트의 다단 변속기능을 쉽고, 효율적으로 하기 위한 무체인 자전거와 체인 자전거, 페달보트의 변속 장치와 체인형 기어를 개발하여 경제적이고 편리하며 효울적인 자전거와 페달보트를 구현 하고자 한다.
상기와 같이 무체인 자전거에 대하여 설명하였으나, 체인형 자전거를 애호하는 수요자들을 위하여는 다단 치형의 스프로킷(체인)기어를 이용하여 기어의 변속 수단을 높이고, 효율적인 체인형 자전거를 만들고자 한다. 그 방법으로는 상기의 무체인 자전거의 구동축 부분만 체인으로 대치하여 구동하며, 피니언 기어를 사용하여 스프로킷(체인)기어를 회전토록 하고, 체인을 통하여 후륜기어로 동력을 연동하는 것이며, 여기에서는 요점을 간결하게 하기 위하여 체인 자전거의 구동구조에 대해서는 설명을 생략하고자 한다.
기존의 자전거와 페달보트는 페달을 구동하여 발생시킨 동력을 뒷바퀴와 프로펠러에 전달하기 위하여 체인을 주로 사용하였다.
무체인 자전거와 페달보트의 기어 채용 방식이 대동소이 함으로 이하 무체인 자전거에 대하여만 설명 한다.
기존의 자전거를 구동할 시에는 페달을 밟아 앞쪽의 기어를 돌림으로써 체인이 돌아가게 되고 그 체인과 연결된 뒤쪽의 기어를 회전시킴으로써 뒷 쪽의 기어와 연동된 바퀴를 돌아가게 함으로써 자전거가 전진하게 하였다.
체인을 적용한 자전거는 소음이 심하고 체인이 끊어지거나 벗겨져 수리하는데 상당히 번거로움 등의 많은 문제점을 갖고 있어 체인을 사용하지 않는 무체인 동력방식의 다양한 구동장치를 적용하는 자전거가 제안되고 있다.
기존의 체인 자전거는 페달기어의 변속을 위하여 1∼3개의 변속기어를 두고 있어 무게나 부피면에서 불리하고, 더 이상의 변속은 어려운 실정이다.
체인 자전거를 무체인 자전거로 전환
무체인 자전거의 원할한 다단 변속이 가능
체인 자전거의 원할한 다단 변속이 가능
본 발명의 목적은 무체인 기어 방식 자전거와 페달보트의 간단한 조작에 의하여 쉽고, 효율적인 다단 변속기능을 갖도록 한 무체인 자전거의 변속장치를 제공하며,또한 체인 자전거의 효율적인 변속수단을 갖도록 함에 있다.
자전거와 페달보트의 기어 채용 방식이 대동소이 함으로, 여기서는 무체인 자전거에 대하여 설명하기로 하고, 체인 자전거는 기존의 체인 자전거와 구동방식이 동일하나 체인기어의 형식에만 차이가 나므로 체인기어의 도면(도13)만 제시 한다.
본 발명은 상기한 목적을 구현하기 위하여 다음과 같은 특징을 갖는다.
크랭크 축에 결합된 페달기어(7)의 형태는 페이스기어, 또는 크라운기어,또는 볼 기어,또는 스프로킷기어의 형태로 되어있으며,동일한 크기와 동일한 간격의 치 형으로 구성된 다단 치형이나 판형(디스크형)의 기어로 되어있다.
다단 치형이라 함은 기어의 일 측 면,혹은 양면에 치형의 열이 2 이상으로 되어 있으며 판형 기어라 함은 하나의 얇은 원판 기어의 일 측 면,혹은 양면에 치형이 열로 구분되지 않고 기어의 내측에서 외측 가장자리 까지 부채살처럼 연결된 치형으로 구성된 것을 말한다.
후 륜 축에 결합된 후 륜 기어(10)는 페이스기어, 또는 크라운기어, 또는 볼 기어,또는 스프로킷기어의 형태로 되어있으며, 동일한 크기와 동일한 간격의 치 형으로 구성된 다단 치형(도5)의 기어로 되어있거나 판형(디스크형) 기어로 되어 있다.
페달의 크랭크(6)의 회전운동으로 페달기어(7)가 회전하는데, 이 회전운동을 후 륜 기어(10)로 전달하기 위하여 구동 축(8)이 있으며 이 구동축의 일 측과, 다른 일 측에 피니언 기어(15a,15b)가 있다.
핸들에 구비된 케이블을 작동시키는 변속 레버(3)에 의하여 피니언 기어(15a,15b)가 구동축에 형성한 스플라인부(13a,13b)를 따라 전,후진되도록 하거나 도17의 예처럼 스플라인(13a,b)부의 슬라이드홈(작동관)(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 이동하므로 슬라이드부재의(19) 상단 머리 부분에 있는 걸림 쇠(19-2)에 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어(15a)중의 하나의 결합 홈(15-1)에 결합되도록 하면, 피니언기어(15a)가 페달기어에 형성한 다단의 치형이나 판형 기어에 선택적으로 치합되도록 하여, 피니언 기어(15a,15b)가 페달기어(7)와 후 륜 기어(10)에 형성한 다단 치형(도5)이나 판형 기어의 선택 부분에 선택적으로 치합 되도록 구성되어지는 변속장치를 구비한다.
상기와 같이 무체인 자전거의 구동구조를 설명하였으나, 체인형 자전거를 애호하는 수요자들을 위하여는 다단 치형이나 판형 기어의 스프로킷(체인)기어(도13)를 이용하여 기어의 변속 수단을 높이고, 효율적인 체인형 자전거를 만들고자 하는데, 상기의 무체인 자전거의 구동축 부분만 체인으로 대치하여 구동하며, 피니언 기어를 사용하여 스프로킷(체인)기어를 회전하여, 체인을 통하여 후륜기어로 동력을 연동하는 것이므로 체인 자전거의 구동구조에 대해서는 설명을 생략하고자 한다.
이상과 같이 본 발명은 무체인 방식으로 동력을 전달하여 자전거와 페달보트를 구동시키면서 간단한 변속 레버의 조작으로 다단으로 변속되는 효율적인 자전거와 페달보트를 구현할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 설치상태를 보인 전체구성도
도 2는 변속장치부의 개념도 1
도 3은 변속장치부의 개념도 2
도 4는 변속장치부의 단면도
도 5는 페달기어와 후륜기어에 적용될 다단기어의 개념도
도 6은 피니언기어의 사시도
도 7은 변속수단의 측면도
도 8은 페달기어와 후륜기어에 적용될 다단기어(볼 기어)
도 9는 변속장치부의 단면도(오목기어-피니언)
도10은 스프로킷기어와 연동하는 체인형기어의 평면도
도11은 체인형기어에서 체인을 결합하지 않은 체인지지판의 옆면도
도12는 체인형기어의 전면도
도13은 체인 자전거의 피니언기어와 연동될 다단 체인기어의 측면도
도14는 다수의 피니언기어의 스플라인에 결합도
도15는 구동축 및 스플라인과 피니언기어의 구성도
도16은 스플라인의 환형홈에 축설될 베어링집의 평면도
도17은 슬라이드부재의 구성도
도 2는 변속장치부의 개념도 1
도 3은 변속장치부의 개념도 2
도 4는 변속장치부의 단면도
도 5는 페달기어와 후륜기어에 적용될 다단기어의 개념도
도 6은 피니언기어의 사시도
도 7은 변속수단의 측면도
도 8은 페달기어와 후륜기어에 적용될 다단기어(볼 기어)
도 9는 변속장치부의 단면도(오목기어-피니언)
도10은 스프로킷기어와 연동하는 체인형기어의 평면도
도11은 체인형기어에서 체인을 결합하지 않은 체인지지판의 옆면도
도12는 체인형기어의 전면도
도13은 체인 자전거의 피니언기어와 연동될 다단 체인기어의 측면도
도14는 다수의 피니언기어의 스플라인에 결합도
도15는 구동축 및 스플라인과 피니언기어의 구성도
도16은 스플라인의 환형홈에 축설될 베어링집의 평면도
도17은 슬라이드부재의 구성도
자전거와 페달보트의 기어 채용 방식이 대동소이 함으로 이하 자전거에 대하여만 설명 한다.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 설치 상태를 보인 전체 구성도로, 후레임으로 연결되는 하우징에 축설한 크랭크축(5)을 페달(4)의 구동으로 회전시키어 페달기어와 연동되어 회전하는 피니언 기어(15a)의 동력 전달로 회동하는 구동 축(8)을 후 륜 축(9)에 구비되는 후 륜 기어(10)에 전달되고, 다시 회전운동으로 전달되어 후 륜(2)이 회전되도록 하는 무체인 동력전달 장치의 자전거에서는, 크랭크축(5)과 후 륜 축(9)부분에 각각 변속장치(도7)를 구비하고, 이를 핸들에 설치되는 변속 레버(3a,3b)에 케이블(16a,16b)로 각각 연결하여 변속 레버에 의해 변속장치(도7)를 작동시키어 다단으로 변속되도록 구성한다.
도 2는 변속장치부의 개념도 1로서, 크랭크 축에 결합된 페달기어의 형태는 페이스기어, 또는 크라운기어, 또는 볼 기어,또는 스프로킷기어의 형태로 되어있으며, 동일한 크기와 동일한 간격의 치 형으로 구성된 다단 치형(도5)의 기어로 되어있거나 판형(디스크형)기어로 되어있으며, 후 륜 축(9)에 결합된 후 륜기어(10)는 페이스기어, 또는 크라운기어, 또는 볼 기어,또는 스프로킷기어의 형태로 되어있으며, 동일한 크기와 동일한 간격의 치 형으로 구성된 다단 치형(도5)의 기어로 되어있거나 판형(디스크형) 기어로 되어있고, 이 페달기어(7)는 연동된 일 측의 피니언 기어(15a)를 회전시키고, 이 피니언 기어(15a)는 구동 축(8)을 회전시키고, 구동 축(8)은 일 측에 구비된 피니언 기어(15b)를 회전시키고, 이 피니언 기어(15b)는 연동된 후 륜 기어(10)를 회전시킨다.
구동 축(8)과 일 측의 피니언 기어(15a,15b)의 사이에는 스프라인(13a,13b)이 축설되어 있는데, 이는 변속수단(도7)과 맞물려 변속레버(3a,3b)의 작동 시 케이블의 조절작용으로 인한 변속 수단(도7)의 작동으로, 일 측의 피니언 기어(15a,15b)의 전,후 이동으로 페달기어(7)와 후 륜 기어(10)의 다단 치형(도5)이나 판형 기어에 선택적으로 이동하여 변속하는 역할을 하거나, 도17의 예처럼 스플라인(13a,b)부의 슬라이드 홈(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 이동하므로 슬라이드부재의(19) 상단 머리 부분에 있는 걸림 쇠(19-2)에 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어(15a,b)중의 하나의 결합 홈(15-1)에 결합되도록 하면, 피니언기어(15a,b)가 페달기어에 형성한 다단의 치형이나 판형 기어에 선택적으로 치합되도록 한다.
베어링(14a,14b)은 일 측의 스프라인(13a,13b)의 가장자리와 변속수단(17a,17b)의 연결 대(18a,18b)를 이어주는 역할을 한다.
도 3은 변속장치부의 개념도 2로서, 일 측에 축설 된 페달기어(7)와 피니언 기어(15a)의 연동 및 변속 수단의 역할에 대한 것으로서 변속 레버의 작동으로 케이블의 전,후 동작으로 인하여 변속 수단(17a)이 작동하여 연결 대(18a)가 전,후로 이동하게 되고, 연결 대(18a)와 결합된 베어링(14a)의 전,후 이동으로 구동 축(8)에 축설 된 스프라인(13a)의 전,후 동작이 이루어 지거나, 도17의 예 처럼 변속 레버의 작동으로 케이블의 전,후 동작으로 인하여 변속 수단(17a)이 작동하여 연결대(18a)가 전,후로 이동하게 되고, 연결 대(18a)와 결합된 베어링(14a)의 전,후 이동으로 구동 축(8)에 축설 된 스프라인(13a)에 있는 작동 관(홈)(23)을 따라 슬라이드부재(19)가 전,후로 이동하여 도14와 같은 피니언기어 군의 일 측의 피니언기어와 도15의 예 처럼 피니언기어(15a)와 결합하며, 또한 일 측의 피니언 기어(15a)가 전,후로 이동하거나 도17과 같이 슬라이드부재(19)의 이동으로, 페달기어(7)의 내부 측 치형, 외부 측 치형, 또는 다른 치형으로 선택적인 이동이 가능하므로 페달기어(7)의 회전이 다르게 하여 변속이 가능하게 한다.
도 4는 변속장치부의 단면도로, 상기의 설명과 동일하나, 피니언 기어(15a,15b)의 형태에 있어, 페달기어(7)와 후 륜 기어(10)의 내,외부로의 이동, 즉 변속을 용이하게 하기 위하여 피니언 기어(15a,15b)의 상,하,좌,우의 부분이 약간의 경사를 두고 있다.
도 5는 페달기어(7)와 후 륜 기어(10)에 적용될 다단기어(도5)의 개념도인데, 일반적인 페이스기어나, 크라운 기어 등이 일 단으로 된 기어의 형태를 지니고 있으나, 이 자전거에 적용될 기어는 효율적인 변속 수단을 갖기 위한 것임으로 동일한 크기와 동일한 간격의 치 형으로 구성된 다단 치형의 기어로 되어있으며, 이들 치열의 수는 기어의 크기와 필요에 따라 얼마든지 조절이 가능하며, 사용 목적과 효율성을 감안하여 치형의 간격이나 치열의 폭과 치형의 모양등은 얼마든지 선택이나 변경이 가능하다.
도14는 다수의 피니언기어를 스플라인(13a,b)에 결합한 평면도인데 상기의 다단치형의 기어나 판형(디스크형)기어에 도 17의 예처럼 스플라인(13a,b)을 따라 축설된 슬라이드부재(19)의 걸림 쇠(19-2)부분에 다수의 피니언기어(도14)중에 선택한 하나의 피니언기어의 내부 결합 홈(15-1)에 결합하여 구동 축(8)을 연동하여 회전시킨다.
도17은 스플라인(13a,b)의 몸체에 홈으로 이루어진 작동 관(23)을 따라 전,후로 이동하여 도14의 예와 같은 다수의 피니언기어중 하나의 기어에 선택적으로 결합하여 피니언기어와 연동하여 구동 축(8)이 회전하는데 필요한 걸림 쇠(19-2)를 원할하게 이동 및 결합하고 구동하는데 필요한 슬라이드부재(19)의 개념도이다.
슬라이드부재(19)의 가장자리 내부 쪽으로는 U자형의 형태로 하거나 스프링등을 이용하여 탄성이 있도록 하였으며, 슬라이드부재(19)의 끝단 부분에 하나의 걸림 쇠(19-2)(걸림쇠는 상부의 양 끝단 부분이 완만한 경사를 이룸)가 형성되어 있고 걸림 쇠의 내부 쪽(집개처럼 된 슬라이드부재(19)의 내부 공간)에는 양쪽으로 1조 이상의 스프링 고정쇠(19-3)가 있어 스프링(22)을 고정하여 걸림 쇠(19-2)가 도15와 도14의 예와 같이 피니언기어의 내부 결합 홈(15-1)으로 이동 및 결합의 작동이 원할하도록 하였으며,스플라인(13a,b)에 있는 작동 관(23)의 내부의 바닥과 맞닺는 부분인, 슬라이드부재(19)의 하부에는 베어링집(21)이 축설되어 작동 관(23) 내부에서 슬라이드부재(19)가 전,후 이동이 원할하게 이루어 지도록 하였다.
이와 같이 구성한 본 발명으로, 핸들에 설치되는 하나의 변속 레버(3)는 자전거의 일 측에 설치되는 페달기어(7)측의 변속장치(도7)를 작동시키고 다른 변속장치는 후 륜 기어(10)측의 변속장치(도7)를 각각 작동시킨다.
페달기어(7)측의 변속장치 (도7)의 작동상태를 설명하면, 변속 레버(3)를 한쪽 방향으로 돌리면 케이블(16a)이 변속 레버(3)의 보빈에 감기면서 반대 측 케이블은 풀리어 케이블(16a)에 연결된 변속 수단이 작동하고 동시에 연결 대(18a)의 전방 이동으로 구동 축(8)에 스플라인부(13a)로 연결 된 피니언 기어(15a)가 이동하여 페달기어(7)의 다단 치형(도5)이나 판형 기어중 내부의 일 점에 치합하여 크랭크축(5)에 설치된 기어(7)의 물림 직경이 작아져 구동 축(8)의 회전속도는 적어지고 구동력은 커지게 된다.
상기 변속 레버(3)를 반대 방향으로 돌리면 상기 작용으로 페달기어(7)가 다단기어나 판형 기어의 외 측 치형(도5)에 치합함에 따라 크랭크 축(5)에 설치된 다단기어나 판형 기어의 물림 직경이 커져 구동 축(8)의 회전속도는 커지고 구동력은 감소하게 된다.
즉, 페달(4)의 움직임으로 크랭크 축(5)의 회전 비는 페달기어(7)의 내, 외 측 치형(도5)의 선택적인 치합에 따라 구동 축(8)에 전달되는 회전 비는 다르게 된다.
한편, 후 륜(10)측 변속 장치는 다른 변속 레버(3b)의 작동으로 이루어지며 작동원리는 상기의 페달기어의 예와 같다.
상기와 같이 무체인 자전거의 구동구조를 설명하였으나, 체인형 자전거를 애호하는 수요자들을 위하여는 다단 치형이나 판형 기어의 스프로킷(체인)기어(도13)를 이용하여 기어의 변속 수단을 높이고, 효율적인 체인형 자전거를 구현할 수 있는데, 상기의 무체인 자전거의 구동 축 부분만 체인으로 대치하여 구동하며, 피니언 기어를 사용하여 스프로킷(체인)기어를 회전하여, 체인을 통하여 후 륜 기어로 동력을 연동하는 것이므로 체인 자전거의 구동구조에 대해서는 설명을 생략하고자 한다.
상기한 변속장치로 필요에 따라서 충분한 변속의 수단을 구비할 수가 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 상기의 실시 예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
3:변속레바 8:구동축 12a,b: 치형 13a,b:스프라인 13-1:환 턱 13-2:환형 홈
14a,b:베어링 15a,b:피니언기어 15-1:결합 홈 15-2:걸림 턱 16a,b:케이블
17a,b:변속수단 18a,b:연결대 19:슬라이드부재 19-1:탄성부재 19-2:걸림쇠
19-3:스프링 고정쇠 19-4:케이블 끼움구 20:베어링집(환형홈)
21:베어링집(슬라이드부재의) 22:스프링 23:작동관
3:변속레바 8:구동축 12a,b: 치형 13a,b:스프라인 13-1:환 턱 13-2:환형 홈
14a,b:베어링 15a,b:피니언기어 15-1:결합 홈 15-2:걸림 턱 16a,b:케이블
17a,b:변속수단 18a,b:연결대 19:슬라이드부재 19-1:탄성부재 19-2:걸림쇠
19-3:스프링 고정쇠 19-4:케이블 끼움구 20:베어링집(환형홈)
21:베어링집(슬라이드부재의) 22:스프링 23:작동관
Claims (3)
- 후레임으로 연결되는 하우징에 축설한 크랭크축(5)을 페달(4)의 구동으로 회전시키어 페달기어(7)의 동력전달로 회동하는 구동 축(8)을 후 륜 축(9)에 구비되는 후 륜 기어(10)에 전달하여 다시 회전운동으로 변환하여, 후 륜(2)이 회전되도록 하는 무체인 동력전달장치의 자전거와 페달(4)의 구동으로 회전시키어 페달기어(7)의 동력전달로 회동하는 구동 축(8)을 후 위에 구비된 프로펠러가 회전되도록 하는 무체인 동력전달장치의 페달보트의 변속장치 중, 다단 치형의 기어에 대칭하여 연동되는 피니언기어(15a,b)에 있어, 2개 이상의 피니언기어가 1조로 되어, 1개의 구동축(8)에 축설된 스플라인(13a,b)에 결합되어, 슬라이딩부재(19)상의 1개의 걸림쇠(19-2)에 선택되어 결합하여 연동하여 구동축과 함께 회전하도록 한 피니언기어
- 제 1항의 피니언 기어(15a,b)가 상,하,좌,우의 가장자리 부분이 경사지게 하여 변속이 용이하게 한 피니언 기어.
- 제 1항에 있어, 각종 축 등을 삽입하는 삽입구를 중앙부에 구비하고 체인을 축설하는 지지판을 양면에 두고, 가장자리 쪽으로 체인의 리벳을 결합하는 체인 리벳 결합구를 구비하고, 체인을 결합하여 다단 치형의 기어와 연동하게하는 피니언 기어
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KR101651095B1 (ko) * | 2016-07-08 | 2016-08-26 | 조광희 | 무체인 자전거의 기어 구조 |
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- 2011-03-11 KR KR1020110022129A patent/KR20110043559A/ko not_active Application Discontinuation
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