ギヤ変速装置の従動アセンブリ
本発明に従うギヤ変速装置の従動アセンブリは、長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリットが形成され、上記スリットの延長線上に少なくとも１つ以上のラチェット設置部が形成された従動シャフト、上記スリットに挿入されて上記ラチェット設置部まで長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材、上記従動シャフト上に結合され、内周面に複数の結合溝が形成された複数の従動ベベルギヤ、及び上記従動シャフトのラチェット設置部と各々の従動ベベルギヤの結合溝との間に弾性復原力を持つように設けられ、上記スライディング部材との接触に従い回転運動して上記結合溝に全部または一部が挟まれて噛み合う複数のラチェットを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ変速装置の従動アセンブリに関し、より詳しくは、互いに異なる歯形数を持つ複数の駆動ベベルギヤが同心円形状で配列されている駆動アセンブリと、各駆動ベベルギヤと噛み合うように複数個の従動ベベルギヤが従動シャフト上に設けられている従動アセンブリを含んで構成されたギヤ変速装置の従動アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自転車のような運送手段はペダルを通じて伝えられた駆動力を用いて移動するようになるが、この際、ペダルを用いた駆動力はチェーンを通じて後輪に伝えられる。しかしながら、このような構造の自転車は動力伝達過程でチェーンが反復される弛緩状態が維持されるので、動力伝達効率が低下する一方、これによってチェーンが離脱する問題点が発生する。
【０００３】
これを鑑みて、本発明の出願人により特許出願された‘自転車用駆動装置’（韓国公開特許公報１０−２００４−００２６７８５）が公開されたことがある。
【０００４】
一方、本発明の出願人は互いに異なる歯形数を持つ駆動ベベルギヤを同心円形態で配列した駆動アセンブリにギヤ変速が可能な従動アセンブリ２２を結合させて動力伝達過程での動力損失とその部品数を最小化できる構造の自転車用‘ギヤ変速装置’（韓国登録特許公報第１０−０６８８６１１号）を特許出願して公開されたことがある。
【０００５】
上記のような従来技術でのギヤ変速装置は、図１に示すように、従動シャフト２２ａ上で移動するピン２２ｂが従動シャフト２２ａに軸設された従動ベベルギヤに形成された溝に挟まれて離脱することによって、ギヤを変速するように従動アセンブリ２２を構成した。
【０００６】
ところが、このようなピン動きの動力は人の手によりなされるようになっている。
【０００７】
したがって、一側の駆動ベベルギヤに噛み合って従動シャフト２２ａと一緒に回転する従動ベベルギヤ２２ｂを他側の駆動ベベルギヤと噛み合うようにするためにギヤ変速をするには相当な力がかかるようになる問題点が発生する。
【０００８】
結局、高速走行など、駆動ベベルギヤが速い速度で回転している間にはギヤ変速が容易でないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点を解消するために案出したものであって、スライディング部材をして従動ベベルギヤを直接回転させるか、回転を中止させず、ラチェットを用いて間接的な方法により回転させるようにすることで、駆動ベベルギヤの高速回転時に容易にギヤ変速できるようにしたギヤ変速装置の従動アセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリは、長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリットが形成され、上記スリットの延長線上に少なくとも１つ以上のラチェット設置部が形成された従動シャフト、上記スリットに挿入されて上記ラチェット設置部まで長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材、上記従動シャフト上に結合され、内周面に複数の結合溝が形成された複数の従動ベベルギヤ、及び上記従動シャフトのラチェット設置部と各々の従動ベベルギヤの結合溝との間に弾性復原力を持つように設けられ、上記スライディング部材との接触に従い回転運動して上記結合溝に全部または一部が挟まれて噛み合う複数のラチェットを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、上記スライディング部材の端部に突起が形成されており、底部は端部へ行くほど厚みが薄くなる形態で傾斜して形成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、各々のラチェットの底部にスライディング部材の突起が挿入されれば、上記ラチェットの一側が従動ベベルギヤの結合溝に係止され、他側の従動シャフトのラチェット設置部に位置してスライディング部材の突起が位置した側の従動ベベルギヤと従動シャフトとが一緒に駆動するように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリは、長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリットが形成され、上記スリットの延長線上のうちの一部に少なくとも１つ以上のラチェット係止部が形成された従動シャフト、上記スリットに挿入されて上記ラチェット係止部まで長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材、上記従動シャフト上に結合され、内周面に複数の結合溝が形成された複数の従動ベベルギヤ、及び上記従動ベベルギヤの結合溝に弾性復原力を持つように挿設され、上記スライディング部材との接触に従い回転運動して上記結合溝に全部または一部が挿入されて噛み合う複数のラチェットを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェット係止部は複数のラチェットの一部が係止できるように凹んでいる凹部で形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、上記スリットは上記ラチェット係止部の凹んでいる凹部まで延びて形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、上記結合溝は溝の浅部と深部とに分けられ、浅部と深部全てに結合溝の内側に補強部（excess metal）が突設されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェットは上記結合溝に対応する形状を持つように薄肉部と厚肉部を備え、上記ラチェットの厚肉部は上記結合溝の深部に係止されるように段部が形成され、上記ラチェットの一側上部または他側上部に凹溝が形成されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェットの凹溝には弾性復原力のために環状スプリングが挿設されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェットの薄肉部は上記結合溝の浅部に結合され、上記ラチェットの厚肉部は上記結合溝の深部に結合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に従うギヤ変速装置の従動アセンブリによれば、スライディング部材をして従動ベベルギヤを直接回転させるか、回転を中止させず、ラチェットやラチェットと同等な装置を用いて従動ベベルギヤを間接的な方法により回転させるようにすることで、駆動ベベルギヤの回転時に容易にギヤ変速できる長所がある。
【００２１】
より具体的に、ラチェットが従動シャフトのラチェット設置部に内側に弾性復原力を持つように設けられて、操作前には従動ベベルギヤと従動シャフトとが噛み合わないので従動ベベルギヤが空回転し、スライディング部材が移動してラチェットが従動シャフト外周面の外側に突出する時には、ラチェットが従動ベベルギヤ内周面の結合溝に係止されて従動ベベルギヤと従動シャフトとが一緒に回転するようにすることで、従来のギヤ変速装置に比べてスライディング部材の移動にかかる力が少ないので、容易にギヤ変速が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の従動アセンブリを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリが自転車に設けられた状態を示す使用状態図である。
【図３】本発明の第１実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリが駆動アセンブリと噛み合って設けられた状態を示す概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリを示す分解斜視図である。
【図５】図４の結合図である。
【図６】図４でラチェットを詳細に示す拡大斜視図である。
【図７】図４でスライディング部材を詳細に示す図である。
【図８】図７のスライディング部材が駆動部材と結合された状態を示す斜視図である。
【図９】図４で従動シャフトを詳細に示す拡大斜視図である。
【図１０】図９の従動シャフトにラチェットと環状スプリングが設けられた状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に従うスライディング部材及びラチェットの作動状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げる前の状態を示す従動アセンブリの断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げた時の従動アセンブリの断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、従動シャフトに複数個の従動ベベルギヤが設けられた状態を示す斜視図である。
【図１５】図１４の分解斜視図である。
【図１６】図１４を他の角度から見た斜視図である。
【図１７】図１６の従動ベベルギヤの結合溝にラチェットが設けられた状態を拡大して示す図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の移動に従いラチェットが突出する状態を示す概略図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の位置に従い従動ベベルギヤの回転方向を示す概略図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリの作動を示すために従動ベベルギヤにラチェットが設けられた状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の多様な実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリに対し、添付された図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図２及び図３は、本発明の従動アセンブリが適用できる例を示すものである。
【００２５】
図面に示すように、自転車１０のペダル１１はクランク１２と連結され、上記クランク１２は複数個の駆動ベベルギヤ２５が同心円形状で配列されている駆動アセンブリ２１と連結される。また、上記駆動アセンブリ２１の各駆動ベベルギヤ２５と噛み合うように複数個の従動ベベルギヤ３００が従動シャフト１００上に設けられている従動アセンブリ２２を構成している。
【００２６】
このような駆動アセンブリ２１と従動アセンブリ２２とを含み、かつ韓国登録特許第１０−０６８８６１１号‘自転車用ギヤ変速装置’に記載されたように、ベアリング、ピニオンアセンブリ、ラックアセンブリ、移動板などを含んで１つのギヤ変速装置２０をなすようになる。
【００２７】
図３を参照すれば、駆動アセンブリ２１の駆動ベベルギヤ２５は同心円形状で複数個が配列されており、従動アセンブリ２２の従動ベベルギヤ３００は各駆動ベベルギヤ２５と噛み合うように従動シャフト１００上に設けられている。
【００２８】
このような図２及び図３のような構成は、本発明の従動アセンブリが設けられる好ましい１つの例を図示したものであって、これに本発明の技術的思想が限定されることを意味するのではない。
【００２９】
図４及び図５に示すように、本発明の第１実施形態に従う従動アセンブリ２２は、従動シャフト１００、上記従動シャフト１００上に結合される複数の従動ベベルギヤ３００、上記従動シャフト１００の内部に縦軸方向にスライディング可能に挿入されるスライディング部材２００、及び上記従動シャフト１００の外周面上に設けられる複数のラチェット４００を含んで構成される。
【００３０】
より具体的に説明すれば、上記従動シャフト１００の外周面に長手方向に沿って少なくとも１つ以上のスリット１１０が形成されており、上記従動シャフト１００に形成されたスリット１１０の延長線上のうちの一部分に少なくとも１つ以上のラチェット設置部１２０が形成されている。上記ラチェット設置部１２０は、複数のラチェット４００が設置できるように凹んでいる凹部で形成される。上記スリット１１０とラチェット設置部１２０は、複数個で形成される場合に、互いに一定の間隔を持つように設けられることが好ましい。上記スリット１１０はラチェット設置部１２０まで上記従動シャフト１００の全体長手方向に沿って形成されている。
【００３１】
上記各々の従動ベベルギヤ３００の内周面には上記ラチェット４００が離脱可能に挿入できる少なくとも１つ以上の結合溝３１０が形成されている。上記結合溝３１０に上記ラチェット４００の一部が挿入されれば、上記従動シャフト１００と上記従動ベベルギヤ３００は一緒に回転するようになり、上記結合溝３１０から上記ラチェット４００が離脱されれば、上記従動シャフト１００は上記従動ベベルギヤ３００と連動できないので空回転するようになる。
【００３２】
また、上記ラチェット設置部１２０が形成された従動シャフト１００の他側の外周面には円周方向に複数の環状溝１３０が形成されており、上記各々の環状溝１３０には上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に弾性復原力を持って設置できるように環状スプリング４２０が設けられる。
【００３３】
上記ラチェット４００は、上記ラチェット設置部１２０に従動シャフト１００の長手方向に沿って複数個が設けられる。図６に示すように、上記ラチェット４００の形状は一側が丸い弧形をなし、他側は内側に凹んでいるように形成して、休止符のような形状で形成する。また、上記ラチェット４００の上部面には、上記環状スプリング４２０が挿入されるように凹溝４１０が形成されている。即ち、上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に設けられた状態で上記環状溝１３０と上記ラチェット４００の凹溝４１０が同一円周上に位置するようにした状態で上記環状スプリング４２０を上記環状溝１３０と凹溝４１０に挿入するようになる。
【００３４】
上記環状スプリング４２０が上記環状溝１３０と凹溝４１０に挟まれて設けられることによって、上記ラチェット４００は従動シャフト１００に向かって弾性復原力を持つようになる。このような環状スプリング４２０の設置方法は最も効果的で、かつ単純な方法である。
【００３５】
しかしながら、上記ラチェット４００をして弾性復原力を持つようにする技術は、上記のような実施形態に限定されるのではなく、多様な弾性体及び多様なスプリングなどを通じてこれを具現することができる。
【００３６】
このように弾性復原力を持つラチェット４００は、その内側にスライディング部材２００の突起２１０が挿入されながら一側に回転して突出した形態を持つようになる。
【００３７】
図７に示すように、上記スライディング部材２００は、一端部にテーパー部２３０が形成されている傾斜した形態を取ることが良い。例えば、一端部の高さ（Ａ）は他端部の高さ（Ｂ）とテーパー部２３０の高さ（Ｃ）との和と等しいことが好ましくて、テーパー部２３０の高さ（Ｃ）は突起２１０の高さ（Ｄ）と等しく形成してスライディング部材２００自体の弾性を用いて突起２１０によるラチェット４００の突出高さとテーパー部２３０の高さ（Ｃ）が均衡をなすようにすることが良い。
【００３８】
上記スライディング部材２００が上記従動シャフト１００のスリット１１０を経由して上記ラチェット設置部１２０にスライディングするにつれて、上記スライディング部材２００の突起２１０が上記ラチェット４００の底部のうち、凹んでいる部分を押し出すことによって、上記ラチェット４００の凹んでいる部分が上記従動ベベルギヤ３００の結合溝３１０に係止されるようになる。勿論、上記スライディング部材２００がその状態で左右側にスライディングされれば、ラチェット４００の凹んでいる部分を押していた突起２１０がその位置から外れることによって、上記ラチェット４００は環状スプリング４２０の復原力により元の状態に復帰し、従動シャフト１００は従動ベベルギヤ３００に対して空回転するようになる。
【００３９】
図８に示すように、上記スライディング部材２００は駆動部材５００により移動するようになり、駆動部材５００はワイヤーまたは外部伝達装置などを通じて使用者の操作に従い移動するようになっている。
【００４０】
上記駆動部材５００は内側に係止溝５１０が形成されており、上記スライディング部材２００の一側には上記係止溝５１０に係止されるように係止突起２２０が形成されている。したがって、上記駆動部材５００の移動に従い上記スライディング部材２００は上記従動シャフト１００線上をスライディングするようになる。
【００４１】
図９は上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に設けられていない状態の従動シャフト１００を示すものであり、図１０は上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に設けられた状態の従動シャフト１００を示すものである。ラチェット４００は環状スプリング４２０により上記ラチェット設置部１２０に設けられ、上記スライディング部材２００は上記スリット１１０にスライディングされて挿入されるようになる。図１０に示すように、上記ラチェット４００はスライディング部材２００と接触しない場合に、上記環状スプリング４２０によりラチェット設置部１２０に安着して上記従動シャフト１００の外周面と一致して同心円になるように位置する。
【００４２】
図１１は本発明の第１実施形態に従うスライディング部材２００及びラチェット４００の作動状態を示すものであって、上記スライディング部材２００が任意のラチェット４００の底部までスライディングされて突起２１０がラチェット４００の凹んでいる部分を押し出す構造を見ることができる。
【００４３】
図１２は本発明の第１実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げる前の状態を示す従動アセンブリの断面図であり、図１３は本発明の第２実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げた時の従動アセンブリの断面図である。
【００４４】
図１２に示すように、スライディング部材２００の突起２１０がラチェット４００に到達できなくて接触しないようになれば、ラチェット４００は元の位置から動かないようになり、結局、従動シャフト１００は上記従動ベベルギヤ３００に対し空回転するようになる。
【００４５】
しかしながら、図１３に示すように、スライディング部材２００の突起２１０がラチェット４００の凹んでいる部分を押すようになれば、ラチェット４００の凹んでいる部分を従動ベベルギヤ３００の結合溝３１０に係止されるようになり、ラチェット４００の弧形部分は従動シャフト１００のラチェット設置部１２０に挿入された状態にあるので、従動シャフト１００と従動ベベルギヤ３００とは噛み合った状態で一緒に回転するようになる。
【００４６】
前述したように、本発明の第１実施形態に従う従動アセンブリ２２の作動を再度説明すると、次の通りである。
【００４７】
使用者がワイヤーまたは外部伝達装置（図示せず）等を通じて上記駆動部材５００を駆動させれば、スライディング部材２００が従動シャフト１００の内部でスライディングするようになる。この際、スライディング部材２００の突起２１０が使用者が必要とする変速位置で止めるようになれば、上記突起２１０がラチェット４００の凹んでいる部分を自然に押し上げるようになり、それによって、ラチェット４００の凹んでいる部分が従動ベベルギヤ３００の係止溝３１０に係止されるようになって、従動シャフト１００と従動ベベルギヤ３００とが一緒に回転するようになる。
【００４８】
逆に、駆動部材５００の操作によりスライディング部材２００が他の位置にスライディングされれば、上記突起２１０が押していたラチェット４００から離脱するようになり、上記ラチェット４００は環状スプリング４２０の復原力により元の位置のラチェット設置部１２０に復帰するようになり、従動シャフト１００は従動ベベルギヤ３００に対し空回転するようになる。
【００４９】
以下、本発明の第２実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリに対し、添付された図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００５０】
図１４は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、従動シャフトに複数個の従動ベベルギヤが設けられた状態を示す斜視図であり、図１５は図１４の分解斜視図であり、図１６は従動ベベルギヤに複数のラチェットが設けられた状態を示す図であり、図１７は図１６の従動ベベルギヤの結合溝にラチェットが設けられた状態を拡大して示す図である。
【００５１】
図１４及び図１５に示すように、本発明の他の実施形態に従う従動アセンブリ２２ａは、従動シャフト１００ａ、上記従動シャフト１００ａ上に結合される複数の従動ベベルギヤ３００ａ、上記従動シャフト１００ａの内部に縦軸方向にスライディング可能に挿入されるスライディング部材２００ａ、及び上記従動シャフト１００ａの外周面と上記従動ベベルギヤ３００ａの内周面上に設けられる複数のラチェット４００ａを含んで構成される。
【００５２】
より具体的に説明すれば、上記従動シャフト１００ａの外周面に長手方向に沿って少なくとも１つ以上のスリット１１０ａが形成されており、上記従動シャフト１００に形成された上記スリット１１０ａの延長線上のうちの一部に少なくとも１つ以上のラチェット係止部１２０ａが形成されている。上記ラチェット係止部１２０ａは複数のラチェット４００ａの一部が係止できるように凹んでいる凹部で形成される。上記スリット１１０ａとラチェット係止部１２０ａは、複数個で形成される場合に、互いに一定の間隔を持つように設けられることが好ましい。上記スリット１１０ａは上記ラチェット係止部１２０ａの凹んでいる凹部まで延びて形成される。
【００５３】
上記各々の従動ベベルギヤ３００ａの内周面には少なくとも１つ以上の結合溝３１０ａが形成されており、上記結合溝３１０ａに上記ラチェット４００ａの一側部が設けられ、上記ラチェット４００ａの他側部は上記ラチェット係止部１２０ａに係止されるようになる。
【００５４】
図１６及び図１７に示すように、上記結合溝３１０ａは溝の浅部３１３ａと深部３１５ａとに分けられるが、浅部３１３ａと深部３１５ａ全てに溝の内側に補強部３２２ａ、３２４ａが突設される。
【００５５】
また、上記ラチェット４００ａは上記結合溝３１０ａに対応する形状を有するが、薄肉部４３３ａと厚肉部４３５ａとに分けられ、上記ラチェット４００ａの一側上部には環状スプリング４２０ａが設置できるように凹溝４１０ａが形成されている。
【００５６】
したがって、上記ラチェット４００ａの薄肉部４３３ａは、上記結合溝３１０ａの浅部３１３ａに結合され、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは上記結合溝３１０ａの深部３１５ａに結合される。この際、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは上記結合溝３１０ａの深部３１５ａに係止されるように段部４４０ａが形成されたものが好ましい。
【００５７】
上記ラチェット４００ａは、上記結合溝３１０ａに結合された状態から見れば、上記薄肉部４３３ａは上記結合溝３１０ａに挿入された状態であり、上記厚肉部４３５ａは上部が上記結合溝３１０ａに挿入され、下部は上記従動ベベルギヤ３００ａの中心部側に突出した状態である。結局、このように突出したラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは上記従動シャフト１００ａが上記従動ベベルギヤ３００ａに結合されれば、上記従動シャフト１００ａの上記ラチェット係止部１２０ａに係止されるようになる。
【００５８】
上記従動ベベルギヤ３００ａの内周面には複数の結合溝３１０ａが形成され、上記各々の結合溝３１０ａには１つのラチェット４００ａが設けられる。本発明では６個の結合溝３１０ａに６個のラチェット４００ａが設けられることを図示しており、これを実施形態に説明するが、これは本発明を限定しようとするのではない。
【００５９】
上記ラチェット４００ａに形成される凹溝４１０ａは互いに対応して一側上部に形成されることもでき、他側上部に形成されることができる。
【００６０】
したがって、上記ラチェット４００ａが上記結合溝３１０ａに設けられる場合に、上記凹溝４１０ａの設置方向に従って互いに異なる形状のラチェット４００ａを互いに交互に設置することができ、上記凹溝４１０ａには環状スプリング４２０ａが挿入されて上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａの一部が上記結合溝３１０ａから弾性復原力により離脱できるようにする。
【００６１】
上記スライディング部材２００ａは、上記スリット１１０ａに挿入されて上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを押し出すことができるように設けられる。上記スライディング部材２００ａは、幅が一定の長さを持つものであって、駆動部材５００ａにより移動するようになり、駆動部材５００ａはワイヤーまたは外部伝達装置などを介して使用者の操作に従い移動するようになっている。即ち、上記駆動部材５００ａの作動は一般的に公知された技術であって、本発明ではこれ以上具体的に説明しない。
【００６２】
上記スライディング部材２００ａが上記ラチェット係止部１２０ａのスリット１１０ａに挿入されていない状態では、従動シャフト１００ａのラチェット係止部１２０ａと従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａが上記ラチェット４００ａにより連結されているので、上記従動シャフト１００ａと従動ベベルギヤ３００ａは一緒に回転するようになる。
【００６３】
逆に、上記スライディング部材２００ａのスライディングにより上記スライディング部材２００ａが上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａに接触して押すようになれば、上記ラチェット４００ａは上記結合溝３１０ａに完全に挿入され、上記従動シャフト１００ａは上記従動ベベルギヤ３００ａに対して空回転するようになる。
【００６４】
図１８は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の移動に従いラチェットが突出する状態を示す概略図であり、図１９は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の位置に従い従動ベベルギヤの回転方向を示す概略図である。
【００６５】
図１８及び図１９に示すように、上記スライディング部材２００ａが上記従動シャフト１００ａのスリット１１０ａを経由して上記ラチェット係止部１２０ａにスライディングするにつれて、上記スライディング部材２００ａが上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを上記結合溝３１０ａに押し出すことによって、上記ラチェット４００ａが上記従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａに完全に挿入される。このような状態で従動シャフト１００ａは上記従動ベベルギヤ３００ａとの結合関係がなくなって空回転する（図１９のＡ部分参照）。
【００６６】
その後、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを押していたスライディング部材２００ａがその位置から外れれば、上記ラチェット４００ａは環状スプリング４２０ａの復原力により元の状態に復帰する。即ち、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａの一部が結合溝３１０ａから離脱されて上記従動シャフト１００ａのラチェット係止部１２０ａに係止されることにより、上記従動シャフト１００ａは従動ベベルギヤ３００ａとまた結合関係を持つようになることによって一緒に回転するようになる（図１９のＢ部分参照）。
【００６７】
図２０は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリの作動を表すために従動ベベルギヤにラチェットが設けられた状態を示す概略図であって、（Ａ）はラチェットが従動ベベルギヤの結合溝と従動シャフトのラチェット係止部に係止されている状態を示す概略図であり、（Ｂ）はラチェットが従動ベベルギヤの結合溝に完全に挿入された状態を示す概略図である。
【００６８】
上記スライディング部材２００ａがスリット１１０ａに挿入された状態でスライディングされて上記従動ベベルギヤ３００ａの下部に位置するようになれば、上記スライディング部材２００ａがラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを上部に押し上げるようになって、上記ラチェット４００ａが上記従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａに完全に挿入される。したがって、上記従動ベベルギヤ３００ａの内周面が円形をなすようになって上記従動ベベルギヤ３００ａは、上記従動シャフト１００ａを軸に空回転するようになる。
【００６９】
一方、上記スライディング部材２００ａが従動ベベルギヤ３００ａの下部に到達しない状態では、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａの一部が環状スプリング４２０ａの弾性復原力により従動シャフト１００ａのラチェット係止部１２０ａ側に係止された状態となる。この際、上記ラチェット４００ａが上記結合溝３１０ａとラチェット係止部１２０ａに全て係止されることによって、上記従動シャフト１００ａと従動ベベルギヤ３００ａとが一緒に回転するようになる。
【００７０】
このように、ラチェット４００ａを用いた従動アセンブリの構成は、スライディング部材２００ａが端部の従動ベベルギヤ３００ａの底部まで位置してラチェット４００ａを結合溝３１０ａに押すれば、全体従動ベベルギヤ３００ａが空回転するようになる。この状態で、上記スライディング部材２００ａが従動ベベルギヤ３００ａの底部から元の位置（図面の右側方向）に移動するようになれば、スライディング部材２００ａが離脱された位置の従動ベベルギヤ３００ａは従動シャフト１００ａと一緒に回転するようになる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤ変速装置の従動アセンブリに関し、より詳しくは、互いに異なる歯形数を持つ複数の駆動ベベルギヤが同心円形状で配列されている駆動アセンブリと、各駆動ベベルギヤと噛み合うように複数個の従動ベベルギヤが従動シャフト上に設けられている従動アセンブリを含んで構成されたギヤ変速装置の従動アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自転車のような運送手段はペダルを通じて伝えられた駆動力を用いて移動するようになるが、この際、ペダルを用いた駆動力はチェーンを通じて後輪に伝えられる。しかしながら、このような構造の自転車は動力伝達過程でチェーンが反復される弛緩状態が維持されるので、動力伝達効率が低下する一方、これによってチェーンが離脱する問題点が発生する。
【０００３】
これを鑑みて、本発明の出願人により特許出願された‘自転車用駆動装置’（韓国公開特許公報１０−２００４−００２６７８５）が公開されたことがある。
【０００４】
一方、本発明の出願人は互いに異なる歯形数を持つ駆動ベベルギヤを同心円形態で配列した駆動アセンブリにギヤ変速が可能な従動アセンブリ２２を結合させて動力伝達過程での動力損失とその部品数を最小化できる構造の自転車用‘ギヤ変速装置’（韓国登録特許公報第１０−０６８８６１１号）を特許出願して公開されたことがある。
【０００５】
上記のような従来技術でのギヤ変速装置は、図１に示すように、従動シャフト２２ａ上で移動するピン２２ｂが従動シャフト２２ａに軸設された従動ベベルギヤに形成された溝に挟まれて離脱することによって、ギヤを変速するように従動アセンブリ２２を構成した。
【０００６】
ところが、このようなピン動きの動力は人の手によりなされるようになっている。
【０００７】
したがって、一側の駆動ベベルギヤに噛み合って従動シャフト２２ａと一緒に回転する従動ベベルギヤ２２ｂを他側の駆動ベベルギヤと噛み合うようにするためにギヤ変速をするには相当な力がかかるようになる問題点が発生する。
【０００８】
結局、高速走行など、駆動ベベルギヤが速い速度で回転している間にはギヤ変速が容易でないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点を解消するために案出したものであって、スライディング部材をして従動ベベルギヤを直接回転させるか、回転を中止させず、ラチェットを用いて間接的な方法により回転させるようにすることで、駆動ベベルギヤの高速回転時に容易にギヤ変速できるようにしたギヤ変速装置の従動アセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリは、長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリットが形成され、上記スリットの延長線上に少なくとも１つ以上のラチェット設置部が形成された従動シャフト、上記スリットに挿入されて上記ラチェット設置部まで長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材、上記従動シャフト上に結合され、内周面に複数の結合溝が形成された複数の従動ベベルギヤ、及び上記従動シャフトのラチェット設置部と各々の従動ベベルギヤの結合溝との間に弾性復原力を持つように設けられ、上記スライディング部材との接触に従い回転運動して上記結合溝に全部または一部が挟まれて噛み合う複数のラチェットを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、上記スライディング部材の端部に突起が形成されており、底部は端部へ行くほど厚みが薄くなる形態で傾斜して形成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、各々のラチェットの底部にスライディング部材の突起が挿入されれば、上記ラチェットの一側が従動ベベルギヤの結合溝に係止され、他側の従動シャフトのラチェット設置部に位置してスライディング部材の突起が位置した側の従動ベベルギヤと従動シャフトとが一緒に駆動するように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリは、長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリットが形成され、上記スリットの延長線上のうちの一部に少なくとも１つ以上のラチェット係止部が形成された従動シャフト、上記スリットに挿入されて上記ラチェット係止部まで長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材、上記従動シャフト上に結合され、内周面に複数の結合溝が形成された複数の従動ベベルギヤ、及び上記従動ベベルギヤの結合溝に弾性復原力を持つように挿設され、上記スライディング部材との接触に従い回転運動して上記結合溝に全部または一部が挿入されて噛み合う複数のラチェットを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェット係止部は複数のラチェットの一部が係止できるように凹んでいる凹部で形成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の実施形態によれば、上記スリットは上記ラチェット係止部の凹んでいる凹部まで延びて形成されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、上記結合溝は溝の浅部と深部とに分けられ、浅部と深部全てに結合溝の内側に補強部（excess metal）が突設されることを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェットは上記結合溝に対応する形状を持つように薄肉部と厚肉部を備え、上記ラチェットの厚肉部は上記結合溝の深部に係止されるように段部が形成され、上記ラチェットの一側上部または他側上部に凹溝が形成されることを特徴とする。
【００１８】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェットの凹溝には弾性復原力のために環状スプリングが挿設されることを特徴とする。
【００１９】
本発明の他の実施形態によれば、上記ラチェットの薄肉部は上記結合溝の浅部に結合され、上記ラチェットの厚肉部は上記結合溝の深部に結合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に従うギヤ変速装置の従動アセンブリによれば、スライディング部材をして従動ベベルギヤを直接回転させるか、回転を中止させず、ラチェットやラチェットと同等な装置を用いて従動ベベルギヤを間接的な方法により回転させるようにすることで、駆動ベベルギヤの回転時に容易にギヤ変速できる長所がある。
【００２１】
より具体的に、ラチェットが従動シャフトのラチェット設置部に内側に弾性復原力を持つように設けられて、操作前には従動ベベルギヤと従動シャフトとが噛み合わないので従動ベベルギヤが空回転し、スライディング部材が移動してラチェットが従動シャフト外周面の外側に突出する時には、ラチェットが従動ベベルギヤ内周面の結合溝に係止されて従動ベベルギヤと従動シャフトとが一緒に回転するようにすることで、従来のギヤ変速装置に比べてスライディング部材の移動にかかる力が少ないので、容易にギヤ変速が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の従動アセンブリを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリが自転車に設けられた状態を示す使用状態図である。
【図３】本発明の第１実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリが駆動アセンブリと噛み合って設けられた状態を示す概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリを示す分解斜視図である。
【図５】図４の結合図である。
【図６】図４でラチェットを詳細に示す拡大斜視図である。
【図７】図４でスライディング部材を詳細に示す図である。
【図８】図７のスライディング部材が駆動部材と結合された状態を示す斜視図である。
【図９】図４で従動シャフトを詳細に示す拡大斜視図である。
【図１０】図９の従動シャフトにラチェットと環状スプリングが設けられた状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に従うスライディング部材及びラチェットの作動状態を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げる前の状態を示す従動アセンブリの断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げた時の従動アセンブリの断面図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、従動シャフトに複数個の従動ベベルギヤが設けられた状態を示す斜視図である。
【図１５】図１４の分解斜視図である。
【図１６】図１４を他の角度から見た斜視図である。
【図１７】図１６の従動ベベルギヤの結合溝にラチェットが設けられた状態を拡大して示す図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の移動に従いラチェットが突出する状態を示す概略図である。
【図１９】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の位置に従い従動ベベルギヤの回転方向を示す概略図である。
【図２０】本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリの作動を示すために従動ベベルギヤにラチェットが設けられた状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の多様な実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリに対し、添付された図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２４】
図２及び図３は、本発明の従動アセンブリが適用できる例を示すものである。
【００２５】
図面に示すように、自転車１０のペダル１１はクランク１２と連結され、上記クランク１２は複数個の駆動ベベルギヤ２５が同心円形状で配列されている駆動アセンブリ２１と連結される。また、上記駆動アセンブリ２１の各駆動ベベルギヤ２５と噛み合うように複数個の従動ベベルギヤ３００が従動シャフト１００上に設けられている従動アセンブリ２２を構成している。
【００２６】
このような駆動アセンブリ２１と従動アセンブリ２２とを含み、かつ韓国登録特許第１０−０６８８６１１号‘自転車用ギヤ変速装置’に記載されたように、ベアリング、ピニオンアセンブリ、ラックアセンブリ、移動板などを含んで１つのギヤ変速装置２０をなすようになる。
【００２７】
図３を参照すれば、駆動アセンブリ２１の駆動ベベルギヤ２５は同心円形状で複数個が配列されており、従動アセンブリ２２の従動ベベルギヤ３００は各駆動ベベルギヤ２５と噛み合うように従動シャフト１００上に設けられている。
【００２８】
このような図２及び図３のような構成は、本発明の従動アセンブリが設けられる好ましい１つの例を図示したものであって、これに本発明の技術的思想が限定されることを意味するのではない。
【００２９】
図４及び図５に示すように、本発明の第１実施形態に従う従動アセンブリ２２は、従動シャフト１００、上記従動シャフト１００上に結合される複数の従動ベベルギヤ３００、上記従動シャフト１００の内部に縦軸方向にスライディング可能に挿入されるスライディング部材２００、及び上記従動シャフト１００の外周面上に設けられる複数のラチェット４００を含んで構成される。
【００３０】
より具体的に説明すれば、上記従動シャフト１００の外周面に長手方向に沿って少なくとも１つ以上のスリット１１０が形成されており、上記従動シャフト１００に形成されたスリット１１０の延長線上のうちの一部分に少なくとも１つ以上のラチェット設置部１２０が形成されている。上記ラチェット設置部１２０は、複数のラチェット４００が設置できるように凹んでいる凹部で形成される。上記スリット１１０とラチェット設置部１２０は、複数個で形成される場合に、互いに一定の間隔を持つように設けられることが好ましい。上記スリット１１０はラチェット設置部１２０まで上記従動シャフト１００の全体長手方向に沿って形成されている。
【００３１】
上記各々の従動ベベルギヤ３００の内周面には上記ラチェット４００が離脱可能に挿入できる少なくとも１つ以上の結合溝３１０が形成されている。上記結合溝３１０に上記ラチェット４００の一部が挿入されれば、上記従動シャフト１００と上記従動ベベルギヤ３００は一緒に回転するようになり、上記結合溝３１０から上記ラチェット４００が離脱されれば、上記従動シャフト１００は上記従動ベベルギヤ３００と連動できないので空回転するようになる。
【００３２】
また、上記ラチェット設置部１２０が形成された従動シャフト１００の他側の外周面には円周方向に複数の環状溝１３０が形成されており、上記各々の環状溝１３０には上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に弾性復原力を持って設置できるように環状スプリング４２０が設けられる。
【００３３】
上記ラチェット４００は、上記ラチェット設置部１２０に従動シャフト１００の長手方向に沿って複数個が設けられる。図６に示すように、上記ラチェット４００の形状は一側が丸い弧形をなし、他側は内側に凹んでいるように形成して、休止符のような形状で形成する。また、上記ラチェット４００の上部面には、上記環状スプリング４２０が挿入されるように凹溝４１０が形成されている。即ち、上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に設けられた状態で上記環状溝１３０と上記ラチェット４００の凹溝４１０が同一円周上に位置するようにした状態で上記環状スプリング４２０を上記環状溝１３０と凹溝４１０に挿入するようになる。
【００３４】
上記環状スプリング４２０が上記環状溝１３０と凹溝４１０に挟まれて設けられることによって、上記ラチェット４００は従動シャフト１００に向かって弾性復原力を持つようになる。このような環状スプリング４２０の設置方法は最も効果的で、かつ単純な方法である。
【００３５】
しかしながら、上記ラチェット４００をして弾性復原力を持つようにする技術は、上記のような実施形態に限定されるのではなく、多様な弾性体及び多様なスプリングなどを通じてこれを具現することができる。
【００３６】
このように弾性復原力を持つラチェット４００は、その内側にスライディング部材２００の突起２１０が挿入されながら一側に回転して突出した形態を持つようになる。
【００３７】
図７に示すように、上記スライディング部材２００は、一端部にテーパー部２３０が形成されている傾斜した形態を取ることが良い。例えば、一端部の高さ（Ａ）は他端部の高さ（Ｂ）とテーパー部２３０の高さ（Ｃ）との和と等しいことが好ましくて、テーパー部２３０の高さ（Ｃ）は突起２１０の高さ（Ｄ）と等しく形成してスライディング部材２００自体の弾性を用いて突起２１０によるラチェット４００の突出高さとテーパー部２３０の高さ（Ｃ）が均衡をなすようにすることが良い。
【００３８】
上記スライディング部材２００が上記従動シャフト１００のスリット１１０を経由して上記ラチェット設置部１２０にスライディングするにつれて、上記スライディング部材２００の突起２１０が上記ラチェット４００の底部のうち、凹んでいる部分を押し出すことによって、上記ラチェット４００の凹んでいる部分が上記従動ベベルギヤ３００の結合溝３１０に係止されるようになる。勿論、上記スライディング部材２００がその状態で左右側にスライディングされれば、ラチェット４００の凹んでいる部分を押していた突起２１０がその位置から外れることによって、上記ラチェット４００は環状スプリング４２０の復原力により元の状態に復帰し、従動シャフト１００は従動ベベルギヤ３００に対して空回転するようになる。
【００３９】
図８に示すように、上記スライディング部材２００は駆動部材５００により移動するようになり、駆動部材５００はワイヤーまたは外部伝達装置などを通じて使用者の操作に従い移動するようになっている。
【００４０】
上記駆動部材５００は内側に係止溝５１０が形成されており、上記スライディング部材２００の一側には上記係止溝５１０に係止されるように係止突起２２０が形成されている。したがって、上記駆動部材５００の移動に従い上記スライディング部材２００は上記従動シャフト１００線上をスライディングするようになる。
【００４１】
図９は上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に設けられていない状態の従動シャフト１００を示すものであり、図１０は上記ラチェット４００が上記ラチェット設置部１２０に設けられた状態の従動シャフト１００を示すものである。ラチェット４００は環状スプリング４２０により上記ラチェット設置部１２０に設けられ、上記スライディング部材２００は上記スリット１１０にスライディングされて挿入されるようになる。図１０に示すように、上記ラチェット４００はスライディング部材２００と接触しない場合に、上記環状スプリング４２０によりラチェット設置部１２０に安着して上記従動シャフト１００の外周面と一致して同心円になるように位置する。
【００４２】
図１１は本発明の第１実施形態に従うスライディング部材２００及びラチェット４００の作動状態を示すものであって、上記スライディング部材２００が任意のラチェット４００の底部までスライディングされて突起２１０がラチェット４００の凹んでいる部分を押し出す構造を見ることができる。
【００４３】
図１２は本発明の第１実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げる前の状態を示す従動アセンブリの断面図であり、図１３は本発明の第２実施形態において、スライディング部材の突起がラチェットを押し上げた時の従動アセンブリの断面図である。
【００４４】
図１２に示すように、スライディング部材２００の突起２１０がラチェット４００に到達できなくて接触しないようになれば、ラチェット４００は元の位置から動かないようになり、結局、従動シャフト１００は上記従動ベベルギヤ３００に対し空回転するようになる。
【００４５】
しかしながら、図１３に示すように、スライディング部材２００の突起２１０がラチェット４００の凹んでいる部分を押すようになれば、ラチェット４００の凹んでいる部分を従動ベベルギヤ３００の結合溝３１０に係止されるようになり、ラチェット４００の弧形部分は従動シャフト１００のラチェット設置部１２０に挿入された状態にあるので、従動シャフト１００と従動ベベルギヤ３００とは噛み合った状態で一緒に回転するようになる。
【００４６】
前述したように、本発明の第１実施形態に従う従動アセンブリ２２の作動を再度説明すると、次の通りである。
【００４７】
使用者がワイヤーまたは外部伝達装置（図示せず）等を通じて上記駆動部材５００を駆動させれば、スライディング部材２００が従動シャフト１００の内部でスライディングするようになる。この際、スライディング部材２００の突起２１０が使用者が必要とする変速位置で止めるようになれば、上記突起２１０がラチェット４００の凹んでいる部分を自然に押し上げるようになり、それによって、ラチェット４００の凹んでいる部分が従動ベベルギヤ３００の係止溝３１０に係止されるようになって、従動シャフト１００と従動ベベルギヤ３００とが一緒に回転するようになる。
【００４８】
逆に、駆動部材５００の操作によりスライディング部材２００が他の位置にスライディングされれば、上記突起２１０が押していたラチェット４００から離脱するようになり、上記ラチェット４００は環状スプリング４２０の復原力により元の位置のラチェット設置部１２０に復帰するようになり、従動シャフト１００は従動ベベルギヤ３００に対し空回転するようになる。
【００４９】
以下、本発明の第２実施形態に従うギヤ変速装置の従動アセンブリに対し、添付された図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００５０】
図１４は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、従動シャフトに複数個の従動ベベルギヤが設けられた状態を示す斜視図であり、図１５は図１４の分解斜視図であり、図１６は従動ベベルギヤに複数のラチェットが設けられた状態を示す図であり、図１７は図１６の従動ベベルギヤの結合溝にラチェットが設けられた状態を拡大して示す図である。
【００５１】
図１４及び図１５に示すように、本発明の他の実施形態に従う従動アセンブリ２２ａは、従動シャフト１００ａ、上記従動シャフト１００ａ上に結合される複数の従動ベベルギヤ３００ａ、上記従動シャフト１００ａの内部に縦軸方向にスライディング可能に挿入されるスライディング部材２００ａ、及び上記従動シャフト１００ａの外周面と上記従動ベベルギヤ３００ａの内周面上に設けられる複数のラチェット４００ａを含んで構成される。
【００５２】
より具体的に説明すれば、上記従動シャフト１００ａの外周面に長手方向に沿って少なくとも１つ以上のスリット１１０ａが形成されており、上記従動シャフト１００に形成された上記スリット１１０ａの延長線上のうちの一部に少なくとも１つ以上のラチェット係止部１２０ａが形成されている。上記ラチェット係止部１２０ａは複数のラチェット４００ａの一部が係止できるように凹んでいる凹部で形成される。上記スリット１１０ａとラチェット係止部１２０ａは、複数個で形成される場合に、互いに一定の間隔を持つように設けられることが好ましい。上記スリット１１０ａは上記ラチェット係止部１２０ａの凹んでいる凹部まで延びて形成される。
【００５３】
上記各々の従動ベベルギヤ３００ａの内周面には少なくとも１つ以上の結合溝３１０ａが形成されており、上記結合溝３１０ａに上記ラチェット４００ａの一側部が設けられ、上記ラチェット４００ａの他側部は上記ラチェット係止部１２０ａに係止されるようになる。
【００５４】
図１６及び図１７に示すように、上記結合溝３１０ａは溝の浅部３１３ａと深部３１５ａとに分けられるが、浅部３１３ａと深部３１５ａ全てに溝の内側に補強部３２２ａ、３２４ａが突設される。
【００５５】
また、上記ラチェット４００ａは上記結合溝３１０ａに対応する形状を有するが、薄肉部４３３ａと厚肉部４３５ａとに分けられ、上記ラチェット４００ａの一側上部には環状スプリング４２０ａが設置できるように凹溝４１０ａが形成されている。
【００５６】
したがって、上記ラチェット４００ａの薄肉部４３３ａは、上記結合溝３１０ａの浅部３１３ａに結合され、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは上記結合溝３１０ａの深部３１５ａに結合される。この際、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは上記結合溝３１０ａの深部３１５ａに係止されるように段部４４０ａが形成されたものが好ましい。
【００５７】
上記ラチェット４００ａは、上記結合溝３１０ａに結合された状態から見れば、上記薄肉部４３３ａは上記結合溝３１０ａに挿入された状態であり、上記厚肉部４３５ａは上部が上記結合溝３１０ａに挿入され、下部は上記従動ベベルギヤ３００ａの中心部側に突出した状態である。結局、このように突出したラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは上記従動シャフト１００ａが上記従動ベベルギヤ３００ａに結合されれば、上記従動シャフト１００ａの上記ラチェット係止部１２０ａに係止されるようになる。
【００５８】
上記従動ベベルギヤ３００ａの内周面には複数の結合溝３１０ａが形成され、上記各々の結合溝３１０ａには１つのラチェット４００ａが設けられる。本発明では６個の結合溝３１０ａに６個のラチェット４００ａが設けられることを図示しており、これを実施形態に説明するが、これは本発明を限定しようとするのではない。
【００５９】
上記ラチェット４００ａに形成される凹溝４１０ａは互いに対応して一側上部に形成されることもでき、他側上部に形成されることができる。
【００６０】
したがって、上記ラチェット４００ａが上記結合溝３１０ａに設けられる場合に、上記凹溝４１０ａの設置方向に従って互いに異なる形状のラチェット４００ａを互いに交互に設置することができ、上記凹溝４１０ａには環状スプリング４２０ａが挿入されて上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａの一部が上記結合溝３１０ａから弾性復原力により離脱できるようにする。
【００６１】
上記スライディング部材２００ａは、上記スリット１１０ａに挿入されて上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを押し出すことができるように設けられる。上記スライディング部材２００ａは、幅が一定の長さを持つものであって、駆動部材５００ａにより移動するようになり、駆動部材５００ａはワイヤーまたは外部伝達装置などを介して使用者の操作に従い移動するようになっている。即ち、上記駆動部材５００ａの作動は一般的に公知された技術であって、本発明ではこれ以上具体的に説明しない。
【００６２】
上記スライディング部材２００ａが上記ラチェット係止部１２０ａのスリット１１０ａに挿入されていない状態では、従動シャフト１００ａのラチェット係止部１２０ａと従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａが上記ラチェット４００ａにより連結されているので、上記従動シャフト１００ａと従動ベベルギヤ３００ａは一緒に回転するようになる。
【００６３】
逆に、上記スライディング部材２００ａのスライディングにより上記スライディング部材２００ａが上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａに接触して押すようになれば、上記ラチェット４００ａは上記結合溝３１０ａに完全に挿入され、上記従動シャフト１００ａは上記従動ベベルギヤ３００ａに対して空回転するようになる。
【００６４】
図１８は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の移動に従いラチェットが突出する状態を示す概略図であり、図１９は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリにおいて、スライディング部材の位置に従い従動ベベルギヤの回転方向を示す概略図である。
【００６５】
図１８及び図１９に示すように、上記スライディング部材２００ａが上記従動シャフト１００ａのスリット１１０ａを経由して上記ラチェット係止部１２０ａにスライディングするにつれて、上記スライディング部材２００ａが上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを上記結合溝３１０ａに押し出すことによって、上記ラチェット４００ａが上記従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａに完全に挿入される。このような状態で従動シャフト１００ａは上記従動ベベルギヤ３００ａとの結合関係がなくなって空回転する（図１９のＡ部分参照）。
【００６６】
その後、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを押していたスライディング部材２００ａがその位置から外れれば、上記ラチェット４００ａは環状スプリング４２０ａの復原力により元の状態に復帰する。即ち、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａの一部が結合溝３１０ａから離脱されて上記従動シャフト１００ａのラチェット係止部１２０ａに係止されることにより、上記従動シャフト１００ａは従動ベベルギヤ３００ａとまた結合関係を持つようになることによって一緒に回転するようになる（図１９のＢ部分参照）。
【００６７】
図２０は本発明の第２実施形態に従う従動アセンブリの作動を表すために従動ベベルギヤにラチェットが設けられた状態を示す概略図であって、（Ａ）はラチェットが従動ベベルギヤの結合溝と従動シャフトのラチェット係止部に係止されている状態を示す概略図であり、（Ｂ）はラチェットが従動ベベルギヤの結合溝に完全に挿入された状態を示す概略図である。
【００６８】
上記スライディング部材２００ａがスリット１１０ａに挿入された状態でスライディングされて上記従動ベベルギヤ３００ａの下部に位置するようになれば、上記スライディング部材２００ａがラチェット４００ａの厚肉部４３５ａを上部に押し上げるようになって、上記ラチェット４００ａが上記従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａに完全に挿入される。したがって、上記従動ベベルギヤ３００ａの内周面が円形をなすようになって上記従動ベベルギヤ３００ａは、上記従動シャフト１００ａを軸に空回転するようになる。
【００６９】
一方、上記スライディング部材２００ａが従動ベベルギヤ３００ａの下部に到達しない状態では、上記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａの一部が環状スプリング４２０ａの弾性復原力により従動シャフト１００ａのラチェット係止部１２０ａ側に係止された状態となる。この際、上記ラチェット４００ａが上記結合溝３１０ａとラチェット係止部１２０ａに全て係止されることによって、上記従動シャフト１００ａと従動ベベルギヤ３００ａとが一緒に回転するようになる。
【００７０】
このように、ラチェット４００ａを用いた従動アセンブリの構成は、スライディング部材２００ａが端部の従動ベベルギヤ３００ａの底部まで位置してラチェット４００ａを結合溝３１０ａに押すれば、全体従動ベベルギヤ３００ａが空回転するようになる。この状態で、上記スライディング部材２００ａが従動ベベルギヤ３００ａの底部から元の位置（図面の右側方向）に移動するようになれば、スライディング部材２００ａが離脱された位置の従動ベベルギヤ３００ａは従動シャフト１００ａと一緒に回転するようになる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の駆動ベベルギヤ２５が同心円形状で配列されている駆動アセンブリ２１と、前記駆動アセンブリ２１の各駆動ベベルギヤ２５と噛み合うように複数個の従動ベベルギヤ３００が従動シャフト１００上に設けられている従動アセンブリ２２を含んで構成されたギヤ変速装置の従動アセンブリであって、
長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリット１１０が形成され、前記スリット１１０の延長線上に少なくとも１つ以上のラチェット設置部１２０が形成された従動シャフト１００と、
前記スリット１１０に挿入されて前記ラチェット設置部１２０までその長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材２００と、
前記従動シャフト１００上に結合され、その内周面に複数の結合溝３１０が形成された複数の従動ベベルギヤ３００と、
前記従動シャフト１００の前記ラチェット設置部１２０と前記従動ベベルギヤ３００の各々の結合溝３１０の間に弾性復原力を持つように設けられ、前記スライディング部材２００との接触に従って回転運動して、前記結合溝３１０に全部または一部が挟まれて噛み合う複数のラチェット４００と、
を含むことを特徴とするギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項２】
前記スライディング部材２００の端部に突起２１０が形成されており、前記スライディング部材の底部は端部へ行くほど厚みが薄くなる形態で傾斜して形成されることを特徴とする請求項１に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項３】
前記ラチェット４００の各々の底部にスライディング部材２００の前記突起２１０が挿入されれば、前記ラチェット４００の一側が前記従動ベベルギヤ３００の前記結合溝３１０に係止され、他側の前記従動シャフト１００の前記ラチェット設置部１２０に位置して前記スライディング部材２００の前記突起２１０が位置した側の前記従動ベベルギヤ３００と前記従動シャフト１００が一緒に駆動するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項４】
前記ラチェット４００の上部面の中央部を横切って凹溝４１０が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項５】
前記ラチェット設置部１２０が形成された前記従動シャフト１００の外周面に複数の環状溝１３０を形成し、各々の環状溝１３０と前記ラチェット４００の凹溝４１０を同一円周上に一致させた後、環状スプリング４２０を挿入することを特徴とする請求項４に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項６】
複数個の駆動ベベルギヤ２５ａが同心円形状で配列されている駆動アセンブリ２１ａと、前記駆動アセンブリ２１ａの各駆動ベベルギヤ２５ａと噛み合うように複数個の従動ベベルギヤ３００ａが従動シャフト１００ａ上に設けられている従動アセンブリ２２ａを含んで構成されたギヤ変速装置の従動アセンブリであって、
その長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリット１１０ａが形成され、前記スリット１１０ａの延長線上のうちの一部に少なくとも１つ以上のラチェット係止部１２０ａが形成された従動シャフト１００ａと、
前記スリット１１０ａに挿入されて前記ラチェット係止部１２０ａまでその長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材２００ａと、
前記従動シャフト１００ａ上に結合され、内周面に複数の結合溝３１０ａが形成された複数の従動ベベルギヤ３００ａと、
前記従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａに弾性復原力を持つように挿設され、前記スライディング部材２００ａとの接触に従い回転運動して、前記結合溝３１０ａに全部または一部が挿入されて噛み合う複数のラチェット４００ａと、
を含むことを特徴とするギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項７】
前記ラチェット係止部１２０ａは、前記複数のラチェット４００ａの一部が係止できるように凹んでいる凹部で形成されることを特徴とする請求項６に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項８】
前記スリット１１０ａは、前記ラチェット係止部１２０ａの凹んでいる凹部まで延びて形成されることを特徴とする請求項７に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項９】
前記結合溝３１０ａは溝の浅部３１３ａと深部３１５ａとに分けられ、浅部３１３ａと深部３１５ａには前記結合溝３１０ａの内側に向けて補強部３２２ａ、３２４ａが突設されることを特徴とする請求項６に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１０】
前記ラチェット４００ａは、前記結合溝３１０ａに対応する形状を持つように薄肉部４３３ａと厚肉部４３５ａとを備え、前記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは前記結合溝３１０ａの深部３１５ａに係止されるように段部４４０ａが形成され、前記ラチェット４００ａの一側上部または他側上部に凹溝４１０ａが形成されることを特徴とする請求項９に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１１】
前記ラチェット４００ａの凹溝４１０ａには、弾性復原力のために環状スプリング４２０ａが挿設されることを特徴とする請求項１０に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１２】
前記スライディング部材２００ａは、幅が一定の長さを持つことを特徴とする請求項６に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１３】
前記ラチェット４００ａの薄肉部４３３ａは前記結合溝３１０ａの浅部３１３ａに結合され、前記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは前記結合溝３１０ａの深部３１５ａに結合されることを特徴とする請求項１０に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１】
複数個の駆動ベベルギヤ２５が同心円形状で配列されている駆動アセンブリ２１と、前記駆動アセンブリ２１の各駆動ベベルギヤ２５と噛み合うように複数個の従動ベベルギヤ３００が従動シャフト１００上に設けられている従動アセンブリ２２を含んで構成されたギヤ変速装置の従動アセンブリであって、
長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリット１１０が形成され、前記スリット１１０の延長線上に少なくとも１つ以上のラチェット設置部１２０が形成された従動シャフト１００と、
前記スリット１１０に挿入されて前記ラチェット設置部１２０までその長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材２００と、
前記従動シャフト１００上に結合され、その内周面に複数の結合溝３１０が形成された複数の従動ベベルギヤ３００と、
前記従動シャフト１００の前記ラチェット設置部１２０と前記従動ベベルギヤ３００の各々の結合溝３１０の間に弾性復原力を持つように設けられ、前記スライディング部材２００との接触に従って回転運動して、前記結合溝３１０に全部または一部が挟まれて噛み合う複数のラチェット４００と、
を含むことを特徴とするギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項２】
前記スライディング部材２００の端部に突起２１０が形成されており、前記スライディング部材の底部は端部へ行くほど厚みが薄くなる形態で傾斜して形成されることを特徴とする請求項１に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項３】
前記ラチェット４００の各々の底部にスライディング部材２００の前記突起２１０が挿入されれば、前記ラチェット４００の一側が前記従動ベベルギヤ３００の前記結合溝３１０に係止され、他側の前記従動シャフト１００の前記ラチェット設置部１２０に位置して前記スライディング部材２００の前記突起２１０が位置した側の前記従動ベベルギヤ３００と前記従動シャフト１００が一緒に駆動するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項４】
前記ラチェット４００の上部面の中央部を横切って凹溝４１０が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項５】
前記ラチェット設置部１２０が形成された前記従動シャフト１００の外周面に複数の環状溝１３０を形成し、各々の環状溝１３０と前記ラチェット４００の凹溝４１０を同一円周上に一致させた後、環状スプリング４２０を挿入することを特徴とする請求項４に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項６】
複数個の駆動ベベルギヤ２５ａが同心円形状で配列されている駆動アセンブリ２１ａと、前記駆動アセンブリ２１ａの各駆動ベベルギヤ２５ａと噛み合うように複数個の従動ベベルギヤ３００ａが従動シャフト１００ａ上に設けられている従動アセンブリ２２ａを含んで構成されたギヤ変速装置の従動アセンブリであって、
その長手方向に沿って外周面に少なくとも１つ以上のスリット１１０ａが形成され、前記スリット１１０ａの延長線上のうちの一部に少なくとも１つ以上のラチェット係止部１２０ａが形成された従動シャフト１００ａと、
前記スリット１１０ａに挿入されて前記ラチェット係止部１２０ａまでその長手方向に沿ってスライディング可能なスライディング部材２００ａと、
前記従動シャフト１００ａ上に結合され、内周面に複数の結合溝３１０ａが形成された複数の従動ベベルギヤ３００ａと、
前記従動ベベルギヤ３００ａの結合溝３１０ａに弾性復原力を持つように挿設され、前記スライディング部材２００ａとの接触に従い回転運動して、前記結合溝３１０ａに全部または一部が挿入されて噛み合う複数のラチェット４００ａと、
を含むことを特徴とするギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項７】
前記ラチェット係止部１２０ａは、前記複数のラチェット４００ａの一部が係止できるように凹んでいる凹部で形成されることを特徴とする請求項６に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項８】
前記スリット１１０ａは、前記ラチェット係止部１２０ａの凹んでいる凹部まで延びて形成されることを特徴とする請求項７に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項９】
前記結合溝３１０ａは溝の浅部３１３ａと深部３１５ａとに分けられ、浅部３１３ａと深部３１５ａには前記結合溝３１０ａの内側に向けて補強部３２２ａ、３２４ａが突設されることを特徴とする請求項６に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１０】
前記ラチェット４００ａは、前記結合溝３１０ａに対応する形状を持つように薄肉部４３３ａと厚肉部４３５ａとを備え、前記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは前記結合溝３１０ａの深部３１５ａに係止されるように段部４４０ａが形成され、前記ラチェット４００ａの一側上部または他側上部に凹溝４１０ａが形成されることを特徴とする請求項９に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１１】
前記ラチェット４００ａの凹溝４１０ａには、弾性復原力のために環状スプリング４２０ａが挿設されることを特徴とする請求項１０に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１２】
前記スライディング部材２００ａは、幅が一定の長さを持つことを特徴とする請求項６に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【請求項１３】
前記ラチェット４００ａの薄肉部４３３ａは前記結合溝３１０ａの浅部３１３ａに結合され、前記ラチェット４００ａの厚肉部４３５ａは前記結合溝３１０ａの深部３１５ａに結合されることを特徴とする請求項１０に記載のギヤ変速装置の従動アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２０１０−５２６２６７（Ｐ２０１０−５２６２６７Ａ）
【公表日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０７３１１（Ｐ２０１０−５０７３１１）
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００１２２７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６６８３５
【国際公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（５０９１１４２０６）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月４日（２００８．３．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００８／００１２２７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０６６８３５
【国際公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（５０９１１４２０６）
【Ｆターム（参考）】
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