KR-20260061233-A - 무단 변속기 및 자전거

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Abstract

본 발명은 무단 변속기 및 자전거를 제공하고, 무단 변속기는 베이스; 제1 구동 휠; 일측에 원주 방향을 따라 등간격으로 분포되는 복수 개의 제1 리미트 구조가 설치되는 변속 발생 휠; 변속 발생 휠의 일측에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제1 구동 휠에 고정된 잠금 상태 및 제1 구동 휠의 원주 방향을 따라 슬라이딩할 수 있는 잠금 해제 상태를 갖는 제1 락킹 부재; 및, 베이스의 외측에 회전 가능하게 장착되는 제1 속도 조절 휠을 포함하고, 제1 속도 조절 휠은 제1 구동 휠과 동축으로 설치되며, 제1 속도 조절 휠에는 제1 락킹 부재를 잠금 상태와 잠금 해제 상태 사이에서 전환시키기 위한 제1 트리거 구조가 설치된다. 제1 구동 휠의 속도가 일정한 경우, 제1 속도 조절 휠을 회전시켜 변속 발생 휠의 회전 속도를 변경하여 무단 변속을 구현할 수 있으므로, 자전거 라이딩 시 페달링 힘에 대한 맞춤형 조절 수요를 충족시킬 수 있다.

Inventors

주 타이딩

Assignees

선전 시미트 테크놀로지 씨오., 엘티디

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20240722
Priority Date: 20231010

Claims (10)

무단 변속기로서, 베이스, 제1 구동 휠, 변속 발생 휠, 제1 락킹 부재 및 제1 속도 조절 휠을 포함하되, 상기 제1 구동 휠은 상기 베이스의 외측에 회전 가능하게 장착되고; 상기 변속 발생 휠은 상기 베이스의 외측에 회전 가능하게 장착되며, 상기 변속 발생 휠의 축 중심은 상기 제1 구동 휠의 축 중심에 대해 편심되어 설치되고, 상기 변속 발생 휠의 일측에는 원주 방향을 따라 등간격으로 분포되는 복수 개의 제1 리미트 구조가 설치되며; 상기 제1 락킹 부재는 상기 변속 발생 휠의 일측에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 상기 제1 구동 휠에 고정된 잠금 상태 및 상기 제1 구동 휠의 원주 방향을 따라 슬라이딩할 수 있는 잠금 해제 상태를 가지며, 상기 제1 락킹 부재는 간격을 두어 복수 개가 마련되고, 복수 개의 상기 제1 락킹 부재와 복수 개의 상기 제1 리미트 구조는 상기 제1 락킹 부재가 상기 변속 발생 휠의 반경 방향을 따라 슬라이딩하고 상기 변속 발생 휠과 함께 원주 방향으로 회전하도록 일대일로 대응되게 매칭되며; 복수 개의 상기 제1 락킹 부재는 상기 제1 구동 휠과 동축을 이루는 동심원을 형성하도록 배치되고, 복수 개의 상기 제1 락킹 부재 중 적어도 하나는 잠금 상태이며, 적어도 하나는 잠금 해제 상태이고; 상기 제1 속도 조절 휠은 상기 베이스의 외측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 제1 속도 조절 휠은 상기 제1 구동 휠과 동축으로 설치되며, 상기 제1 속도 조절 휠에는 상기 제1 락킹 부재를 상기 잠금 상태와 상기 잠금 해제 상태 사이에서 전환시키기 위한 제1 트리거 구조가 설치되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 제1 리미트 구조는 상기 변속 발생 휠에 설치되는 제1 슬라이딩 홈을 포함하고, 상기 제1 슬라이딩 홈의 길이는 상기 변속 발생 휠의 반경 방향을 따라 연장되며; 상기 제1 락킹 부재에는 제1 슬라이딩부가 설치되고, 상기 제1 슬라이딩부는 상기 제1 슬라이딩 홈에 슬라이딩 가능하게 장착되며, 상기 제1 슬라이딩부의 양측은 각각 상기 제1 슬라이딩 홈의 서로 마주하는 양측벽에 맞닿는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제2항에 있어서, 각 상기 제1 슬라이딩 홈의 양쪽 단부는 모두 상기 변속 발생 휠과 동축을 이루는 동심원을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 변속 발생 휠에 가까운 상기 제1 구동 휠의 일측에는 상기 제1 구동 휠과 동축으로 설치되는 환형 장착홈이 마련되고, 각 상기 제1 락킹 부재는 모두 상기 환형 장착홈 내에 수용되며; 상기 제1 락킹 부재에는 제1 락킹 구조가 더 설치되고, 상기 제1 락킹 구조는 상기 제1 트리거 구조와 상호 매칭하여, 상기 제1 락킹 부재가 상기 환형 장착홈 내에 고정되어 상기 잠금 상태가 되도록 하거나, 상기 제1 락킹 부재가 상기 환형 장착홈 내에 슬라이딩 가능하게 장착되어 상기 잠금 해제 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제4항에 있어서, 상기 제1 락킹 구조는, 상기 환형 장착홈의 내측벽에 접촉되는 맞닿음부 및 상기 맞닿음부와 상호 매칭하되 상기 환형 장착홈의 외측벽과 바로 마주하여 설치되는 락킹부를 포함하고, 상기 맞닿음부는 상기 제1 트리거 구조의 트리거 하에 상기 락킹부의 이동을 구동하여 상기 환형 장착홈의 외측벽에 맞닿도록 하거나 상기 환형 장착홈의 외측벽에서 분리되도록 하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제5항에 있어서, 상기 제1 트리거 구조는 상기 제1 속도 조절 휠의 일측 표면에 설치되는 돌출 영역과 함몰 영역이고, 상기 돌출 영역과 상기 함몰 영역은 상기 환형 장착홈과 동축을 이루는 동심원을 형성하도록 배치되며; 상기 맞닿음부가 상기 함몰 영역에 접촉되는 경우, 상기 맞닿음부는 상기 락킹부가 상기 환형 장착홈의 외측벽에서 멀어지는 쪽으로 이동하도록 구동하고; 상기 맞닿음부가 상기 돌출 영역에 접촉되는 경우, 상기 맞닿음부는 상기 락킹부가 상기 환형 장착홈의 외측벽에 가까워지는 쪽으로 이동하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 제1 속도 조절 휠은 제1 슬리브부 및 상기 제1 슬리브부의 일단의 둘레측으로부터 외측으로 연장되어 형성되는 제1 지지부를 포함하고, 상기 제1 트리거 구조는 상기 제1 지지부에 설치되며, 상기 무단 변속기는 상기 제1 슬리브부의 외측에 씌움 설치되고 고정되는 제1 연결 링을 더 포함하고, 상기 제1 구동 휠은 상기 제1 연결 링의 외측에 회전 가능하게 장착되며, 상기 제1 구동 휠의 적어도 일부분은 상기 제1 연결 링과 제1 지지부 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제1항에 있어서, 상기 무단 변속기는 제2 구동 휠, 제2 락킹 부재 및 제2 속도 조절 휠을 더 포함하되, 상기 제2 구동 휠은 상기 베이스의 외측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 변속 발생 휠은 상기 제1 구동 휠과 상기 제2 구동 휠 사이에 설치되며, 상기 변속 발생 휠의 타측에는 원주 방향을 따라 등간격으로 분포되는 복수 개의 제2 리미트 구조가 설치되고; 상기 제2 락킹 부재는 상기 변속 발생 휠의 타측에 슬라이딩 가능하게 장착되며, 상기 제2 구동 휠에 연결된 잠금 상태 및 상기 제2 구동 휠의 원주 방향을 따라 슬라이딩할 수 있는 잠금 해제 상태를 가지고, 상기 제2 락킹 부재는 간격을 두어 복수 개가 마련되며, 복수 개의 상기 제2 락킹 부재와 복수 개의 상기 제2 리미트 구조는 상기 제2 락킹 부재가 상기 변속 발생 휠의 반경 방향을 따라 슬라이딩하고 상기 변속 발생 휠과 함께 원주 방향으로 회전하도록 일대일로 대응되게 매칭되고; 복수 개의 상기 제2 락킹 부재는 상기 제2 구동 휠과 동축을 이루는 동심원을 형성하도록 설치되며, 복수 개의 상기 제2 락킹 부재 중 적어도 하나는 잠금 상태이고, 적어도 하나는 잠금 해제 상태이며; 상기 제2 속도 조절 휠은 상기 베이스의 외측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 제2 속도 조절 휠은 상기 제2 구동 휠과 동축으로 설치되며, 상기 제2 속도 조절 휠에는 상기 제2 락킹 부재를 상기 잠금 상태와 상기 잠금 해제 상태에서 전환시키기 위한 제2 트리거 구조가 설치되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제8항에 있어서, 상기 무단 변속기는 상기 제1 속도 조절 휠과 맞물리게 장착되는 제1 기어 세트, 상기 제1 기어 세트 및 상기 제2 속도 조절 휠과 각각 맞물리게 장착되는 제2 기어 세트를 더 포함하고, 상기 제1 기어 세트 및 상기 제2 기어 세트는 모두 상기 베이스에 장착되는 것을 특징으로 하는 무단 변속기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 무단 변속기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자전거.

Description

무단 변속기 및 자전거 본 발명은 자전거 기술분야에 관한 것으로, 특히 무단 변속기 및 자전거에 관한 것이다. 관련 기술에서, 자전거 또는 전기 자전거에는 유단 변속기가 사용되는데, 내장형 변속기와 외장형 변속기로 나뉘며, 이 두 가지 변속기 모두 고정된 기어로만 제한되어 있으므로, 기어를 한 단계 높일 때 페달링 힘이 너무 크거나, 기어를 한 단계 낮출 때 페달링 힘이 너무 작은 문제가 자주 발생하여, 자전거 라이딩 시 페달링 힘에 대한 사람들의 맞춤형 조절 수요를 충족시킬 수 없으며, 또한 내장형 변속기는 무겁고, 외장형 변속기는 기어 변속 시 체인이 빠지기 쉬워 자전거 또는 전기 자전거의 변속기에 일부 결함을 초래한다. 본 발명의 실시예 또는 관련 기술의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 설명하기 위해, 아래에서는 실시예 또는 관련 기술에 대한 설명에서 사용해야 하는 도면을 간단하게 설명하며, 아래의 설명에서 도면은 단지 본 발명의 일부 실시예일 뿐인 것은 자명하고, 당업자라면 진보성 창출에 힘쓰지 않고 이러한 도면에 따라 다른 도면들을 획득할 수도 있다. 도 1은 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 구조 모식도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 분해도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 베이스, 제1 구동 휠, 제1 락킹 부재 및 변속 발생 휠 사이의 장착 모식도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 베이스, 제1 구동 휠, 제1 락킹 부재 및 제1 속도 조절 휠 사이의 장착 모식도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 제1 구동 휠과 제1 락킹 부재 사이의 장착 모식도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 제1 락킹 부재, 제1 속도 조절 휠 및 변속 발생 휠 사이의 장착 모식도이다. 도 7은 본 발명의 실시예의 제1 뷰 방향에 따른 제1 락킹 부재의 구조 모식도이다. 도 8은 본 발명의 실시예의 제2 뷰 방향에 따른 제1 락킹 부재의 구조 모식도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 제1 속도 조절 휠의 구조 모식도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 제1 속도 조절 휠, 제1 기어 세트, 제2 기어 세트 및 제2 속도 조절 휠 사이의 장착 모식도이다. 도 11은 본 발명의 실시예에서 제공되는 무단 변속기의 인접한 두 제1 락킹 부재 사이의 각도 변화 모식도이다. 부호의 설명: 1: 베이스; 2: 제1 구동 휠; 21: 환형 장착홈; 3: 변속 발생 휠; 31: 제1 슬라이딩 홈; 32: 제2 슬라이딩 홈; 4: 제1 락킹 부재; 41: 제1 슬라이딩부; 42: 맞닿음부; 43: 락킹부; 5: 제1 속도 조절 휠; 51: 제1 슬리브부; 52: 제1 지지부; 521: 돌출 영역; 522: 함몰 영역; 6: 제1 연결 링; 7: 제2 구동 휠; 8: 제2 락킹 부재; 9: 제2 속도 조절 휠; 10: 제1 기어 세트; 20: 제2 기어 세트; 30: 상부 하우징; 40: 하부 하우징; 50: 제2 연결 링; 60: 제1 마감판; 70: 제2 마감판. 아래에서는 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하며, 상기 실시예의 구현예는 도면에 도시되었고, 전체 명세서에서는 동일하거나 유사한 부호로 동일하거나 유사한 구성요소 또는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 소자를 나타낸다. 아래에서 도면을 참조하면서 설명된 실시예는 예시적인 것이고, 본 발명을 해석하기 위한 것으로, 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 아니되며, 본 발명의 실시예를 기반으로, 당업자가 진보성 창출에 힘쓰지 않고 획득한 모든 다른 실시예들은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다. 본 발명의 설명에서, 용어 "중심", "세로 방향", "가로 방향", "길이", "폭", "두께", "상", "하", "전", "후", "좌", "우", "연직", "수평", "최상", "바닥", "내", "외", "시계", "반시계", "축 방향", "원주 방향", "반경 방향" 등이 지시하는 방위 또는 위치 관계는 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계에 기반한 것으로, 이들은 본 발명에 대한 설명의 편의 및 설명의 단순화를 위한 것일 뿐이며, 가리키는 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 갖거나, 특정된 방위로 구성되고 동작되는 것을 지시하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 발명에 대한 한정으로 이해할 수 없음을 이해해야 한다. 이 밖에, 용어 "제1", "제2"는 설명의 목적으로만 사용되고, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나, 지시하는 기술적 특징의 수량을 암시적으로 지시하는 것으로 이해해서는 아니된다. 이로부터 "제1", "제2"로 한정된 특징은 하나 또는 그 이상의 상기 특징을 명시적 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서, 별도로 명확하게 구체적으로 한정하지 않는 한, "복수 개"는 2개 또는 2개 이상을 의미한다. 실시예: 본 발명의 실시예는 자전거 본체 및 무단 변속기를 포함하는 자전거를 제공하고, 무단 변속기는 자전거 본체에 설치되며, 무단 변속기를 조절함으로써 자전거가 정지 상태, 자전거 라이딩 상태 및 슬라이딩 상태일 때 모두 변속 범위 내의 필요한 속도비로 빠르게 조절할 수 있다. 도 1 내지 도 11을 참조하면, 무단 변속기는 베이스(1), 제1 구동 휠(2), 변속 발생 휠(3), 제1 락킹 부재(4) 및 제1 속도 조절 휠(5)을 포함한다. 제1 구동 휠(2)은 베이스(1)의 외측에 회전 가능하게 장착되고; 변속 발생 휠(3)은 베이스(1)의 외측에 회전 가능하게 장착되며, 변속 발생 휠(3)의 축 중심은 제1 구동 휠(2)의 축 중심에 대해 편심되어 설치되고, 변속 발생 휠(3)의 일측에는 원주 방향을 따라 등간격으로 분포되는 복수 개의 제1 리미트 구조가 설치되며; 제1 락킹 부재(4)는 변속 발생 휠(3)의 일측에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 제1 구동 휠(2)에 고정된 잠금 상태 및 제1 구동 휠(2)의 원주 방향을 따라 슬라이딩할 수 있는 잠금 해제 상태를 가지며, 제1 락킹 부재(4)는 간격을 두어 복수 개가 마련되고, 복수 개의 제1 락킹 부재(4)와 복수 개의 제1 리미트 구조는 제1 락킹 부재(4)가 변속 발생 휠(3)의 반경 방향을 따라 슬라이딩하고 변속 발생 휠(3)과 함께 원주 방향으로 회전하도록 일대일로 대응되어 매칭하며; 복수 개의 제1 락킹 부재(4)는 제1 구동 휠(2)과 동축으로 설치되는 동심원을 둘러싸고, 복수 개의 제1 락킹 부재(4) 중 적어도 하나는 잠금 상태이며, 적어도 하나는 잠금 해제 상태이고; 제1 속도 조절 휠(5)은 베이스(1)의 외측에 회전 가능하게 장착되고, 제1 속도 조절 휠(5)은 제1 구동 휠(2)과 동축으로 설치되며, 제1 속도 조절 휠(5)에는 제1 락킹 부재(4)를 잠금 상태와 잠금 해제 상태 사이에서 전환시키기 위한 제1 트리거 구조가 설치된다. 제1 구동 휠(2)과 변속 발생 휠(3)은 제1 락킹 부재(4)에 의해 연결되어, 제1 구동 휠(2)이 회전할 때 변속 발생 휠(3)을 회전시킬 수 있도록 하고, 제1 락킹 부재(4)는 변속 발생 휠(3)의 반경 방향을 따라 슬라이딩하고 변속 발생 휠(3)과 함께 원주 방향으로 회전할 수 있으며, 복수 개의 제1 락킹 부재(4)는 제1 구동 휠(2)과 동축으로 설치되는 동심원을 둘러싸서, 각각의 제1 락킹 부재(4)의 위치에 대응하는 속도가 상이하도록 하고; 제1 속도 조절 휠(5)이 회전할 경우, 제1 트리거 구조는 제1 락킹 부재(4)가 잠금 상태와 잠금 해제 상태 사이에서 전환될 수 있도록 하여, 제1 속도 조절 휠(5)을 회전시켜 상이한 선속도 및 각속도를 얻어 변속 조절을 완료할 수 있고, 이로써 제1 구동 휠(2)의 속도가 일정한 경우, 제1 속도 조절 휠(5)을 회전시켜 변속 발생 휠(3)의 회전 속도를 변경하여 무단 변속을 구현할 수 있으므로, 자전거 라이딩 시 페달링 힘에 대한 맞춤형 조절 수요를 충족시킬 수 있다. 또한, 상기 무단 변속기는 마찰 없이 연속적인 무단 변속을 구현할 수 있고, 전달 모멘트가 크며, 동력 전달 효율이 높고; 정지 상태, 회전 상태 및 자전거 라이딩 상태에서 모두 변속이 가능하며, 속도 조절이 편리하고, 무게가 가벼우며 부피가 작다. 설명해야 할 것은, 제1 구동 휠(2) 및 변속 발생 휠(3) 중 하나는 속도 입력 휠이고 다른 하나는 속도 출력 휠이며, 예를 들면, 제1 구동 휠(2)이 속도 입력 휠이고, 변속 발생 휠(3)이 속도 출력 휠이면, 제1 구동 휠(2)의 속도가 일정한 경우 제1 속도 조절 휠(5)을 회전시켜 변속 발생 휠(3)의 회전 속도를 변경시킴으로써, 무단 변속을 완료한다. 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 리미트 구조는 변속 발생 휠(3)에 설치되는 제1 슬라이딩 홈(31)을 포함하고, 제1 슬라이딩 홈(31)의 길이는 변속 발생 휠(3)의 반경 방향을 따라 연장되며, 제1 락킹 부재(4)에는 제1 슬라이딩부(41)가 설치되고, 제1 슬라이딩부(41)는 제1 슬라이딩 홈(31)에 슬라이딩 가능하게 장착되어, 제1 락킹 부재(4)가 변속 발생 휠(3)의 반경 방향을 따라 슬라이딩할 수 있도록 하며; 제1 슬라이딩부(41)의 양측은 각각 제1 슬라이딩 홈(31)의 서로 마주하는 양측벽에 맞닿아, 제1 락킹 부재(4)가 변속 발생 휠(3)과 함께 원주 방향으로 회전할 수 있도록 한다. 여기서, 제1 슬라이딩 홈(31)은 직사각형 홈일 수 있고, 제1 슬라이딩 홈(31)은 제1 구동 휠(2)에 가까운 변속 발생 휠(3)의 일측에 설치되며; 제1 슬라이딩부(41)는 기둥체일 수 있고, 제1 슬라이딩부(41)의 둘레벽은 각각 제1 슬라이딩 홈(31)의 서로 마주하는 양측벽에 맞닿으며; 기둥체와 직사각형 홈의 상호 매칭은 제1 슬라이딩부(41)와 제1 슬라이딩 홈(31) 사이의 마찰력의 크기를 줄이는 데 유리하므로, 제1 슬라이딩 홈(31)에서 제1 슬라이딩부(41)의 슬라이딩이 더욱 원활해질 수 있게 한다. 바람직하게, 제1 슬라이딩부(41)의 둘레벽에는 보호 슬리브가 씌움 설치되고 고정되며, 보호 슬리브는 경도가 높은 재질로 제작될 수 있고, 즉 보호 슬리브는