(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車の車体１から駆動輪１０が設置されるハブシャフト１２上に自転車のペダル側駆動チェーンギアＳ１から駆動輪を連結するチェーンＣを媒体として一側にチェーンギアＳ２が設置された駆動輪をハブシャフトから倍速回転させる加速装置１００において、前記加速装置１００は、前記ハブシャフト１２の両側に形成された雄ねじ部１２ａのうちでいずれか一側の雄ねじ部１２ａに締結固定されて、太陽ギア１０１が中心線上の外側周りに一体で形成されて、外側周りにベアリングボール１１２が設置されたハブブッシュ１０２と、前記ベアリングボール１１２を収容する形態で前記ハブブッシュ１０２の外径に転がり可能に結合されて、外側周りには後述するギアカバー１０６と螺合されて結合されるように雄ねじ部１１３aが形成されたボールガイドブッシュ１１３と、該ボールガイドブッシュ１１３の雄ねじ部１１３aに締結されて、外側周りには一方向回転を誘導するラッチ１１４及びラッチ１１４を支持するラッチスプリング１１５が具備されて、一側面には前記太陽ギア１０１と噛み合い駆動される遊星ギア１０３をベアリング１０５と共に回転可能に支持する固定軸１０４が多数個設けられて、各遊星ギアを通じるハブブッシュ軸太陽ギア及びハブシャフトの回転速度を倍速に駆動するギアカバー１０６と、前記遊星ギア１０３らを含むギアカバー１０６が回転されるように内径には遊星ギアらが噛み合わせるリングギア１０７が設けられて、前記ハブシャフト１２を貫通する内径にギアタイプの結合顎１０８ａが配列形成されてハブシャフト１２上に支持設置されるギアハウジング１０８と、前記ハブシャフト１２線上に設けられた締結部２に螺合されるように雌ねじ１０９ｂが形成されて、円周上には前記ギアハウジング１０８側の結合顎１０８ａに案内されて結合される結合突部１０９a及び前記太陽ギア１０１が形成されたハブブッシュ１０２の内径に提供されるブッシュリング１１６と共に案内される挿入顎部１０９ｃが設けられたロッカー１０９と、前記ギアハウジング１０８の外側周りが収容されるように段差部１１１aを有する中空の円筒状で、外側周りに各直径が異なるチェーンギアＳ２〜Ｓ５が多段に設けられて、内径に雌ねじ１１１ｃが形成されたトランスミッション胴体１１１と、該トランスミッション胴体１１１の雌ねじ１１１ｃに締結されるように外側周りに雄ねじ部１１０aが設けられて、内径には前記ギアカバー１０６側のラッチ１１４が接触して一方向に回転可能なギアラッチ部１１０ｂが内径に設けられたトランスミッションカバー１１０と、で構成されたことを特徴とする走行速度向上のための自転車用加速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自転車に関するものであり、より詳細には、チェーンで駆動する自転車のハブシャフト同一軸上に自転車の車体との別途固定しない範囲で加速装置を簡単に設置して、自転車の駆動輪側設置を簡単にして、加速装置を通じて自転車の走行時に駆動輪側ハブシャフトと連関されて駆動輪の回転力を倍速以上に高めてくれることができるようにして、特に、小型自転車でも易しく速度を出すことができるようにした走行速度向上のための自転車用加速装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自転車は交通手段として長年の歴史と共にしながら現在までも交通の目的は勿論、同好会をなしてレクレーション活動及び運動効果として身体鍛錬の目的でもたくさん利用している。
普通、大多数がよく利用する二輪自転車は、ボディーフレームから転輪と後輪(以下、駆動輪と称する)、クランク軸が設置されたペダルを通じて駆動チェーンギアを動力伝達媒体であるチェーンとして駆動輪側に設置されたチェーンギアを駆動して自転車を前進する動作として使用される。
最近には、自転車を走行する場所及び速度を向上させるためにペダル側駆動チェーンギア及び駆動輪側にそれぞれ直径が異なるように設定された多段のチェーンギアを置いて、チェーンの位置を変更することができるギアが適用設置されて多様な速度を楽しむことができるようになっている。
以外一般的な自転車は、図１に示されたところのようにペダル側の駆動チェーンギア(Ｓ１)と駆動輪１０側のチェーンギアＳ２を置いて上述したところと異なり、そのままチェーンＣの駆動だけで前進することができる自転車もたくさん利用されている。
一方、自転車の携帯を簡便にさせるために小型製品として、その例を挙げると、折り畳み式自転車があり、これは保管に有利であるように小型輪の適用及びボディーフレームを軽量化した製品も使用されている。
通常小型自転車は、保管及び携帯が容易な一方、実質的に直接自転車に乗って走行するにおいては、銀輪の直径が小さいために、ある程度速度を出しにくい。このためにペダルを勢いよく頻りに踏んでペダルを速かに回転させてくれなければならないが、これも持続的な速度を増強させるか、または維持させるには不適合な面があり、このような理由で大部分の小型自転車のイメージは、速度が限定されているためにこれに合う好適な用途のみに使用される。
また、ペダル側と駆動輪側の単一チェーンギアのみを通じて前進するようになった一般自転車も同じく小型輪が適用された小型自転車に比べて銀輪のサイズが大きい理由で速度は出すことができるが、大きい直径の銀輪を駆動するためには多くの力が入れなければならない。
前記のような観点を解決するための一環として大韓民国登録実用新案２０-４１８８０３号(発明の名称:遊星ギア装置を使った自転車の駆動装置)が開示されたことがある。
前記登録実用新案は、通常的に知られている遊星ギア装置をチェーンで駆動しない乳児及び子供向け三輪自転車、あるいは一輪自転車、オーディナリー型自転車のようにペダルと駆動輪に一つの軸に設置された自転車に組み合わせて使った例である。
参照で、遊星ギア装置(planetary gear system)の主要構成は、リングギア、遊星ギア、太陽ギアでなされて、太陽ギアを基準にその外側周りで遊星ギアが公転運動と共にリングギアに対して自転運動を行って、リングギアのギア歯数に対して遊星ギアの歯数は太陽ギアをより早く回転させる原理として回転体を作動する変速手段である。
すなわち、前記登録実用新案は、前記のような遊星ギア装置をペダル側に適用したものとして、これは利用者が直接ペダルを踏んで回転する回転数に比例して各ギアの力学的な駆動にとって最終的に銀輪の回転数を増加するようにした構造である。
しかし、前記のような構造は、上述したところのように三輪自転車、一輪自転車、オーディナリー型自転車などのようにペダルの回転駆動される軸上に遊星ギア装置が設置されるために、自転車の限った設計のみに実施が可能であり、実質的に主動力はペダルのみでなされるので、実質的な速度向上があまり大きくないと言うことにその短所がある。
一方、遊星ギア装置を適用した一例としては、ペダル側からチェーンを通じて自転車後輪である駆動輪を回転駆動するにおいて、チェーンギア(Ｓ１)側に太陽ギアを具備して、この太陽ギアはペダルが設置される回転軸上に設置されて、前記太陽周辺ではリングギアが設けられたハウジング内に三つの遊星ギアが固定されたディスクを案内組み合わせてなされた装置がある。
これは、ペダルを踏んで回転軸を回転させてチェーンギアの回転として太陽ギアが同時回転されるようにして、遊星ギアはリングギアに沿って転転するようにして動力伝達を付加するようにしたことがある。
これは速度の増速のための目的ではなくて、自転車に乗った使用者が比較的少ない力を入れながらペダルを容易に回転させる目的で設置された減速構造としてペダルを連続で踏んで下体を鍛錬させる運動条件に好適であり、険しい傾斜地域を自転車で上がる時少ない力を入れるようにする目的に使用されたことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前記のように諸般される従来の問題点を解決するために案出したものであり、チェーンで駆動する自転車のハブシャフト同一軸上に自転車の車体との別途固定しない範囲で加速装置を簡単に設置して自転車の駆動輪側の設置を簡単にして、加速装置を通じて自転車の走行時駆動輪側ハブシャフトと連関されて駆動輪の回転力を倍速以上に高めてくれることができるようにして、特に、小型自転車でも易しく速度を出すことができるようにした走行速度向上のための自転車用加速装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記の目的を達成するための本発明によれば、自転車の車体から駆動輪が設置されるハブシャフト上に自転車のペダル側駆動チェーンギアから駆動輪を連結するチェーンを媒体として一側にチェーンギアが設置された駆動輪をハブシャフトから倍速回転させる加速装置において、
前記加速装置は、前記ハブシャフトの両側に形成された雄ねじ部のうちいずれか一側の雄ねじ部に締結固定されて、太陽ギアが中心線上の外側周りに一体で形成されて、外側周りにベアリングボールが設置されたハブブッシュと、前記ベアリングボールを収容する形態で前記ハブブッシュの外径に転がり可能に結合されて、外側周りには後述するギアカバーと螺合されて結合されるように雄ねじ部が形成されたボールガイドブッシュと、該ボールガイドブッシュの雄ねじ部に締結されて、外側周りには一方向回転を誘導するラッチ及びラッチを支持するラッチスプリングが具備されて、一側面には前記太陽ギアと噛み合い駆動される遊星ギアをベアリングと共に回転可能に支持する固定軸が多数個設けられて、各遊星ギアを通じたハブブッシュ側太陽ギア及びハブシャフトの回転速度を倍速に駆動するギアカバーと、前記遊星ギアらを含むギアカバーが回転されるように内径には遊星ギアらが噛み合わせるリングギアが設けられて、前記ハブシャフトを貫通する内径にギアタイプの結合顎が配列形成されてハブシャフト上に支持設置されるギアハウジングと、前記ハブシャフト線上に設けられた締結部に螺合されるように雌ねじが形成されて、円周上には前記ギアハウジング側の結合顎に案内されて結合される結合突部及び前記太陽ギアが形成されたハブブッシュの内径に提供されるブッシュリングと共に案内される挿入顎部が設けられたロッカーと、前記ギアハウジングの外側周りが収容されるように段差部を有する中空の円筒状で、外側周りに各直径が異なるチェーンギアが多段で設けられて、内径に雌ねじが形成されたトランスミッション胴体と、該トランスミッション胴体の雌ねじに締結されるように外側周りに雄ねじ部が設けられて、内径には前記ギアカバー側ラッチが接触して一方向に回転可能なギアラッチ部が内径に設けられたトランスミッションカバーと、で構成された走行速度向上のための自転車用加速装置が提供されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は自転車において、公知の太陽ギア、遊星ギア、リングギアを含む加速装置を駆動輪のハブシャフトに別途の連結部材を使わなくても簡単に装着ができる構造で、変速チェーンギア方式または一般チェーン駆動方式である一般型自転車、小型自転車に適用設置することで、駆動輪の回転をギア設置割合によって倍速で増加させて、駆動輪の回転速度を通常の最大速度より倍速で高めて比較的速度を出すために多くの力を要した既存自転車の走行速度を少ない力でも増速させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は一般な自転車の駆動輪動力伝達を見せてくれる概略図である。
【図２】図２は本発明による自転車の駆動輪のハブシャフトに上に加速装置が適用された概略図である。
【図３】図３は本発明による加速装置を分離して示した斜視図である。
【図４】図４は本発明による加速装置を駆動輪側ハブシャフトに組み立てられた状態を示した縦断面図である。
【図５】図５は図４の主要部分を拡大した断面図である。
【図６】図６は本発明による加速装置の主要部分の回転を説明するための作動状態図である。
【図７】図７は本発明による加速装置の主要部分の回転を説明するための作動状態図である。
【符号の説明】
【０００７】
１０  駆動輪
１２  ハブシャフト
１００  加速装置
１０１  太陽ギア
１０３  遊星ギア
１０７  リングギア
１０６  ギアカバー
１０８  ギアハウジング
１０９  ロッカー
１１０  トランスミッションカバー
１１１  トランスミッション胴体
１１２  ベアリングボール
１１３  ボールガイドブッシュ
１１４  ラッチ
１１５  ラッチスプリング
Ｃ  チェーン
Ｓ１  駆動チェーンギア
Ｓ２〜Ｓ５:チェーンギア
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例をより詳しく説明する。
添付された図２は、本発明による自転車の駆動輪のハブシャフトに上に加速装置が適用された概略図であり、図３は本発明による加速装置を分離して示した斜視図であり、図４は本発明による加速装置を駆動輪側のハブシャフトに組み立てられた状態を示した縦断面図であり、図５は図４の主要部分を拡大した断面図であり、図６及び図７は本発明による加速装置の主要部分の回転を説明するための作動状態図である。
本発明は、自転車の車体１から駆動輪１０が設置されるハブシャフト１２上に自転車のペダル側駆動チェーンギアＳ１から駆動輪を連結するチェーンＣを媒体として一側にチェーンギアＳ２が設置された駆動輪をハブシャフトから倍速回転させる加速装置１００において、
前記加速装置１００は、
駆動輪１０が設置されたハブシャフト１２上に貫通されてハブシャフト１２の雄ねじ部１２ａに締結固定されて、その中心線上に太陽ギア１０１が一体に設けられて、外径にはベアリングボール１１２が設置されたハブブッシュ１０２が設置される。前記ベアリングボール１２は複数列で設置されて、ハブブッシュ１０２のベアリング案内ホーム１０２ａに案内されて設置される。
前記ハブブッシュ１０２の設置を基準でボールガイドブッシュ１１３が設置されて、ボールガイドブッシュは前記ベアリングボール１１２を収容する形態でハブブッシュ１０２の外径に転がり可能に設置される。前記ボールガイドブッシュ１１３の外側周りに雄ねじ部１１３aが形成されて、後述するギアカバー１０６が設置されるようにする。
前記ギアカバー１０６は、ボールガイドブッシュ１１３の雄ねじ部１１３aに締結されて、外側周りには一方向回転を誘導するラッチ１１４及びラッチを固定するためのＣ型のラッチスプリング１１５が設置される。また、一側面には前記太陽ギア１０１と噛み合わせる遊星ギア１０３が一体で形成された固定軸１０４からベアリング１０５と共にそれぞれ個別的に回転可能に設置される。
一方、前記ハブシャフト１２線上から貫通されながらギアカバー１０６の一側を収容する形態でギアハウジング１０８が設置される。
前記ギアハウジング１０８は、前記遊星ギア１０３が内接されるように内径にリングギア１０７が設けられて、前記ハブシャフト１２を貫通する内径にはギアタイプの結合顎１０８ａが配列形成された構造である。
前記ハブシャフト１２線上に設けられて自転車の車体を貫通設置するための締結部２にはロッカー１０９が設置されて、前記ロッカー１０９は前記締結部２０に螺合されるように雌ねじ１０９ｂが形成されて、円周上には前記ギアハウジング１０８側の結合顎１０８ａに案内されて結合される結合突部１０９a及び前記太陽ギア１０１が形成されたハブブッシュ１０２の内径に提供されるブッシュリング１１６と共に案内される挿入顎部１０９ｃが設けられた構造である。
前記ロッカー１０９の結合突部１０９aは、円周上にギア形態のように配列形成されたものであり、これと対応されるように形成された結合顎１０８ａもギアの配列のような形態に相互嵌め合い式で最終的にハブシャフト１２の締結部２に螺合されると共に、前記結合顎１０８ａに嵌め合いされることで、ハブシャフト１２から加速装置１００を最終的に設置することができるようにする。
前記ギアハウジング１０８側に設置されるロッカー１０９の一側面は提供されるブッシュリング１１６としてハブブッシュ１０２側太陽ギア１０１の側面上に触れ合って相互潤滑作用するようにしたものである。
前記のように加速装置１００が設置された以後ハブシャフト１２上の締結部２には自転車の車体１の端部を貫通させた後に提供されるナットの締結として自転車の組み立てを完成する。
前記のように設置されたギアハウジング１０８を収容するように段差部１１１aを有する中空の円筒形状を有するトランスミッション胴体１１１が設置される。
前記トランスミッション胴体１１１は、外側周りに各直径が異なるチェーンギアＳ２〜Ｓ５が多段に設けられて、ギア変速によって駆動チェーンギア(Ｓ１)からチェーンＣの選択的な噛み合いとして変速させることができるようになっていて、内径には後述するトランスミッションカバー１１０と結合設置されるための雌ねじ１１１ｃが形成された構造である。
前記トランスミッション胴体１１１の雌ねじ１１１ｃに締結されるようにトランスミッションカバー１１０外側周りに雄ねじ部１１０aが設けられて、内径には前記ギアカバー１０６側のラッチ１１４が接触して一方向に回転可能なギアラッチ部１１０ｂが内径に設けられる。
図面のうちで未説明符号Ｂは、ロッカーとギアハウジングとの間及びギアハウジングとトランスミッション胴体内に介されるベアリングを示す。
このように構成された本発明である自転車用加速装置に対する作用を説明すれば次のようである。
先ず、自転車のペダルを踏んでペダル側チェーンＣとして駆動チェーンギアＳ１を通じて駆動輪１０側のチェーンギアＳ２を回転駆動する通常的な前進動作では基本的に１対３の回転割合を有する。
前記のような回転割合は、大きい直径でなされた駆動チェーンギアＳ１と小さな直径のチェーンギアＳ２の直径差で一次的に発生する。
ペダル側駆動チェーンギアＳ１及び駆動輪１０側のチェーンギアＳ２〜Ｓ５は、これを連結しているチェーンＣを媒体で各ギア歯数の割合によってペダルの１回転に対して駆動輪の回転を３回転することができる通常の駆動構造である。
本発明による加速装置１００は、ひたすら駆動輪１０側のハブシャフト１２上に単独的に設置されたものであり、自転車の車体から別途の連結部材の設置なしに簡単な設置が可能である。
前記のような回転割合に動作されて走行がなされるようにした通常の自転車において、本発明の主要要旨は、駆動輪１０の速度をペダル側駆動チェーンギアＳ１の１回転時に駆動輪１０は６回転を実施して、駆動輪の回転速度を少なくとも二倍以上に高めるようにしたものである。
これはハブブッシュ１０２に一体で設けられた太陽ギア１０１のギア歯数に比べてギアカバー１０６側の各遊星ギア１０３のギア歯数を多くして太陽ギアの回転数をさらに高めることができるものである。
前記遊星ギア１０３のギア歯数が増加されることで、これと噛み合わせるリングギア１０７のギア歯数はさらに多い水で増加されて、結局ハウジング１０８側リングギア１０７から太陽ギア１０１の回転数によってハブシャフト１２と直属で連結された太陽ギア１０１はペダル側駆動チェーンギアＳ１の１回転時に駆動輪１０は３倍または４倍の倍速で徐徐に速度を高めることができるようになる。
前記のような駆動輪の倍速回転駆動は、チェーンＣを通じて駆動輪１０側チェーンギアＳ２の回転でなされて、ペダルを１回転させる度に同一に入って行く力によって自転車の前進速度を増強することができるようにする。
前記駆動輪１０の回転において、トランスミッション胴体１１１はチェーンギアＳ２〜Ｓ５として胴体に締結されたトランスミッションカバー１１０と共に回転がなされて、この時前記トランスミッションカバー１１０の内径に形成されたギアラッチ部１１０ｂは、ギアカバー１０６の外側周りに具備されたラッチ１１４が一方向回転を誘導しながら回転するようになる。前記ギアカバー１０６の内径にはボールガイドブッシュ１１３の雄ねじ部１１３aが締結されていてボールガイドブッシュと共に回転されて、前記ボールガイドブッシュ１１３の外径に設置されたベアリングボール１１２によってハブシャフト１２に締結されたハブブッシュ１０２側の太陽ギア１０１の回転に対する摩擦を減らすようになる。
図６は、駆動輪の駆動前状態であり、図７は駆動輪１０側のハブシャフト１２上に設置された太陽ギア１０１をその外周に噛み合わせたそれぞれの遊星ギア１０３として回転力を高めることができる状態を示したものである。
通常的に各回転装置などに適用設置される遊星ギア装置１００は、よく知られたところのように、前記チェーンギアＳ２が設けられたギアカバー１０６の一側固定軸１０４に設置されたベアリング１０５にとってそれぞれ自転運動する遊星ギア１０３はハウジング１０８側のリングギア１０７から公転されながら、ここで付加される回転力をハブシャフト１２と共に太陽ギア１０１の回転を倍速で動力伝達するものであり、この時太陽ギア１０１と同一軸上に連携された駆動輪１０のハブシャフト１２を早い速度で回転することができるようにする。
結局、駆動輪１０が設置されたハブシャフト１２は、一般速度に比べて倍速に回転されて駆動輪に回転力を提供してペダルが１回転する時に得られる自転車駆動輪の前進速度はそれ程度一般自転車に比べて二倍以上に回転が早めになる効果を有する。
前記のように駆動輪の速度を向上させることができる加速装置は、上述したところのようにペダル側の駆動チェーンギアＳ１と駆動輪１０側のチェーンギアＳ２だけでチェーンを通じて走行する一般自転車または比較的小さな直径の銀輪が設置された小型自転車に適用設置することで、自転車の効率的な走行速度を高めて利用者に速度に対する満足感を提供することができるようになる。
前記のような速度向上は、ペダルを１回転させるのに要する同一な力に比べて速度を二倍以上に向上させる程度に自転車利用者はペダルを軽く踏んで走行することができる便利性を提供するようになる。
【図１】
0005449356.tif 000002
【図２】
0005449356.tif 000003
【図３】
0005449356.tif 000004
【図４】
0005449356.tif 000005
【図５】
0005449356.tif 000006
【図６】
0005449356.tif 000007
【図７】
0005449356.tif 000008