多级变速装置的制作方法

[0001]
本发明涉及多级变速装置。


背景技术：

[0002]
在这一部分记述的内容仅用于提供本发明的背景信息，并不用于构成现有技术。
[0003]
由于现有的多级变速器中的变速链轮和链条全部露出在外部，因而存在链轮与链条之间的结合力因灰尘而下降并使得链条很容易从链轮脱离等的问题。因此，制造了以使得链轮或齿轮不向外部露出的方式用壳体进行包围的齿轮箱型变速器。但是，现有的齿轮箱型多级变速器需使得内部的多个变速齿轮借助多个轴相结合，因而存在制造费用及时间增加、空间效率下降的缺点。
[0004]
因此，申请人提出了通过解决这种问题来减少制造费用及时间并通过减少空间来提高空间效率的多级变速装置。


技术实现要素：

[0005]
技术问题
[0006]
在作为现有技术的自行车变速器(韩国专利1223566号)中，在一个齿轮箱内部设置全部齿轮，因而具有不受灰尘污染的优点，但因多个齿轮需结合在互不相同的轴而存在体积变大、空间效率变差的缺点。
[0007]
因此，本发明的目的在于，提供对上述现有技术中的缺点进行弥补的多级变速装置。
[0008]
技术方案
[0009]
本发明的目的在于提供多级变速装置，其包括：主动轴，通过输入旋转力来进行旋转；多个主动齿轮，与上述主动轴相结合，通过上述主动轴的旋转来进行旋转；多个变速齿轮，与上述主动齿轮相啮合；变速轴，包括在外周面进出的多个棘爪，与上述变速齿轮相结合，随着上述棘爪的进出来选择性地与上述变速齿轮中的至少一部分相结合；变速控制单元，选择性地控制上述棘爪的进出；多个从动齿轮，与上述变速齿轮的至少一部分相啮合；以及从动轴，与上述多个从动齿轮相结合，用于向从动体传递旋转力。
[0010]
本发明的追加性的技术方案将在以下进行的说明中部分说明，可从所进行的说明中部分轻松确认，或可通过本发明的实施例知晓。
[0011]
以上说明的普通说明及接下来的详细说明全部仅属于示例，并不限定发明要求保护范围中的本发明。
[0012]
发明的效果
[0013]
本发明的多级变速装置具有如下效果，即，变速齿轮全部结合在一个轴，主动轴和从动轴位于同轴上，因而空间效率优秀。
[0014]
并且，本发明的多级变速装置具有如下的效果，即，因所需的轴的数量明显少，因而可很大程度减少制造费用及时间。
附图说明
[0015]
图1为本发明一实施例的多级变速装置的立体图。
[0016]
图2为本发明一实施例的多级变速装置的齿轮部的立体图。
[0017]
图3为本发明一实施例的多级变速装置的齿轮部的俯视图。
[0018]
图4的(a)部分为本发明一实施例的多级变速装置的变速控制单元的立体图，图4的(b)部分、(c)部分为变速控制单元的各个结构的立体图。
[0019]
图5为本发明一实施例的多级变速装置的变速盘的侧视图及俯视图。
[0020]
图6为示出本发明一实施例的多级变速装置的引导杆、引入部件以及变速盘的图。
[0021]
图7为示出本发明一实施例的多级变速装置的基于引导部件的移动的变速齿轮的结合动作的图。
[0022]
图8为本发明一实施例的多级变速装置的变速轴的展开图以及示出棘爪的结合关系的图。
具体实施方式
[0023]
以下，参照附图来详细说明本发明的具体实施方式。
[0024]
但是，在说明本发明的一具体实施方式的过程中，若判断成对于相关公知功能或结构的具体说明有可能不必要地混淆本发明的主旨，则将省略其详细说明。
[0025]
图1为本发明一实施例的多级变速装置的立体图。
[0026]
参照图1，本发明一实施例的多级变速装置100可包括主动轴10、壳体200以及与主动轴10相连接的输入踏板。壳体200用于收容后述的包括在内部的齿轮部，可包括第一罩210、第二罩220、主体罩230以及变速盘罩240。
[0027]
而且，可包括用于使得后述的变速盘进行旋转的金属线250。
[0028]
图2为本发明一实施例的多级变速装置的齿轮部的立体图。
[0029]
图3为本发明一实施例的多级变速装置的齿轮部的俯视图。
[0030]
参照图2及图3，本发明一实施例的多级变速装置可包括集成多个齿轮的齿轮部300。
[0031]
齿轮部300可包括主动齿轮310、变速齿轮320、330以及从动齿轮340。除此之外，可包括主动轴10、变速轴20、从动轴30以及用于控制变速的变速控制单元。
[0032]
主动轴10随着输入旋转力而进行旋转，可包括多个主动齿轮310，可通过与主动轴10相结合来随着主动轴10的旋转而进行旋转。即，主动齿轮310并不相对于主动轴10进行空转。主动齿轮310可向变速齿轮320、330传递所输入的旋转力。如图所示，多个主动齿轮310能够以具有互不相同的齿数的方式构成。
[0033]
变速齿轮320、330可包括第一变速齿轮部320以及第二变速齿轮部330。
[0034]
第一变速齿轮部320与主动齿轮310相啮合，相互之间的齿数可互不相同，第二变速齿轮部330与第一变速齿轮部320配置在同轴上，与从动齿轮340相啮合，可具有互不相同的齿数。
[0035]
第一变速齿轮部320及第二变速齿轮部330可相对于变速轴20空转或可选择性地与变速轴20相啮合。为了符合所需的齿轮结构比，可仅使得多个变速齿轮320、330中的所需的齿轮与变速轴20相啮合。为此，使得与主动齿轮310相啮合的第一变速齿轮部320中的至
少一个以及与从动齿轮340相啮合的第二变速齿轮部330中的至少一个与变速轴20相啮合。整体上，变速齿轮320、330中的至少两个齿轮与变速轴20相啮合。
[0036]
但是，在这里，位于附图中的第一变速齿轮部320的最左侧的直径最大的齿轮和位于第二变速齿轮部330的最右侧的直径最小的齿轮可分别始终与变速轴20相结合。位于第一变速齿轮部320的最左侧的直径最大的齿轮和位于第二变速齿轮部330的最右侧的直径最小的齿轮相当于可呈现最低速度的最低档齿轮结构比。即，以即使不进行变速也能够以最低档齿轮比运行的方式按基础值设置最低档齿轮比。
[0037]
变速轴20可选择性地与变速齿轮320、330中的至少一部分相结合。变速轴20可包括在外周面进出的多个棘爪600，可包括用于与棘爪600相结合的多个棘爪插入部。将在后述的图8中详细说明棘爪600以及棘爪插入部。
[0038]
变速轴20具有中空空间，可在中空空间设置多个引导部件400，上述多个引导部件400沿着变速轴20的长度方向进行移动，由此通过选择性地与多个棘爪600相接触来引导棘爪600的进出。详细的内容将通过后述内容进行说明，但为了进行变速控制，可随着引导部件400的选择性前后移动来使得变速齿轮320、330选择性地与变速轴20相结合。
[0039]
从动齿轮340可与变速齿轮320、330的至少一部分相啮合，优选地，可与第二变速齿轮部330相啮合。
[0040]
从动轴30能够以不空转的方式与从动齿轮340相结合。从动轴30可包括能够收容主动轴10的至少一部分的中空部，能够以可空转的方式与主动轴10的外周面相结合。从动轴30可通过在外部安装单独的链轮来起到通过链条向从动体传递旋转力的作用。
[0041]
如上所述，使得从动轴30与主动轴10配置在同轴上，而不是单独的轴，可通过以能够空转的方式与主动轴10的外周面相结合来使得空间效率的有效性最大化。
[0042]
图4的(a)部分为本发明一实施例的多级变速装置的变速控制单元的立体图，图4的(b)部分、(c)部分为变速控制单元的各个结构的立体图。
[0043]
图5为本发明一实施例的多级变速装置的变速盘的侧视图及俯视图。
[0044]
图6为示出本发明一实施例的多级变速装置的引导杆、引入部件以及变速盘的图。
[0045]
图7为示出本发明一实施例的多级变速装置的基于引导部件的移动的变速齿轮的结合动作的图。
[0046]
参照图4至图7，变速控制单元可通过变速轴20与变速齿轮320、330之间的选择性结合来实现变速。
[0047]
变速控制单元可包括金属线、变速盘500、引导部件400以及棘爪600。而且，可包括用于连接引导部件400和变速盘500的引导杆410以及引入部件430。
[0048]
首先，变速控制单元运行的大致原理如下，即，变速盘500随着金属线的工作进行旋转，通过变速盘500的旋转来使得引导杆410沿着变速轴20的方向前后移动，由此，使得引导部件400进行前后移动，随着引导部件400的前后移动，来使得变速轴20的多个棘爪600中的至少一部分的棘爪600与引导部件400选择性地接触，由此使得棘爪600的配置角度发生改变，随着棘爪600的配置角度的改变，使得与相应棘爪600配置在同一直线上的变速齿轮320、300中的至少一部分的齿轮与变速轴20相啮合，从而控制成设置所需的齿轮结构比。
[0049]
其中，引导部件400的附图中的左侧3个401、402、403与第一变速齿轮部320的右侧的3个齿轮相互作用，附图中的右侧2个与第二变速齿轮部330的左侧2个齿轮404、405相互
作用，以如上所述的方式进行配置及构成。
[0050]
首先，参照图5，变速盘500可通过金属线进行旋转，可在内侧包括具有规定半径及长度的变速引导槽510、530。
[0051]
变速引导槽510、530可包括第一变速引导槽510以及第二变速引导槽530。
[0052]
第一变速引导槽510位于相对外侧的同心圆上，可分割成3个槽。
[0053]
第二变速引导槽530位于相对内侧的同心圆上，可由1个槽构成。
[0054]
如图所示，第一变速引导槽510使得3个槽的中心之间的角度以圆的中心为基准互相隔开120
°
。
[0055]
第二变速引导槽530可使得连续的1个槽与第一变速引导槽510相邻配置。
[0056]
详细的内容将在后述内容中进行说明，但随着包括以如上所述的方式形成的变速引导槽510、530的变速盘500的旋转，引导杆410或引入部件430选择性地插入于变速引导槽510、530，从而可使得引导部件400沿着变速轴20的方向进行前后移动。
[0057]
接着，参照图4就可掌握引导部件400、引导杆410、引入部件430以及引导轴450的结构。
[0058]
参照图4的(b)部分，引导部件400可由多个部件401、402、403、404、405构成。但是，虽然在附图中由5个部件构成，但本发明并不限定于此，可根据需求改变其数量，数量至少可达到2个以上。
[0059]
引导部件400(401、402、403、404、405)可包括一个结合孔410a(411a、412a、413a、414a、415a)以及一个以上的贯通孔410b(411b、412b、413b、414b、415b)。
[0060]
可在各个引导部件400的中心形成可使得引导轴450贯通的中空。
[0061]
结合孔410a可与引导杆410相结合。如上所述，引导杆410可起到以根据变速盘500的旋转来使得引导部件400沿着轴方向进行前后移动的方式进行引导的作用。
[0062]
贯通孔410b能够以使得与其他引导部件400相结合的引导杆410贯通的方式构成。
[0063]
如图4的(c)部分所示，随着以如上所述的方式构成引导部件400，使得多个引导部件401、402、403、404、405并排配置在同轴上，可随着变速盘500的旋转来选择性地在引导轴450进行滑动并沿着引导轴450的方向进行前后移动。
[0064]
引导杆411、412、413、414、415的长度可各不相同。引导杆411、412、413、414、415的一侧可分别与引导部件401、402、403、404、405相连接，引导杆411、412、413、414、415的另一侧可与变速盘500相接触。引导杆411、412、413、414、415的另一侧能够以与长度方向相垂直的方式弯曲一次而成，可在弯曲的部分设置引入部件430。
[0065]
引入部件430可呈具有中空部的环(ring)状，中空部可与引导杆411、412、413、414、415的另一侧的弯曲部分相结合。引入部件430可随着变速盘500的旋转来选择性地引入/插入到变速引导槽510、530。
[0066]
参照图6，可掌握在第一罩210的一侧配置引导杆410及引入部件430的状态。
[0067]
变速盘结合部260可形成于第一罩210的外侧面。变速盘结合部260可形成使得变速盘500与变速盘结合部260相结合并放置的形状。
[0068]
可在变速盘结合部260的中心形成导向部件270，在上述导向部件270形成可放置引导杆410的至少一部分并进行前后移动的多个导向槽271。可在导向槽271的下端设置弹性部件272，上述弹性部件272用于向外侧方向对各个引导杆410施加力，即，朝向变速盘500
的方向施加力。
[0069]
变速盘结合部260可包括多个延伸导向槽，上述多个延伸引导槽从导向部件270的各个导向槽271延伸并形成到变速盘结合部260的边缘为止，延伸导向槽以收容引导杆410和引入部件430全部的方式形成，能够以不妨碍引导杆410和引入部件430的前后移动的方式形成规定深度。
[0070]
重新参照图6，可掌握各个引入部件430放置在变速盘500的变速引导槽510、530的状态。在附图中，各个引入部件430并不旋转，而是变速盘500进行旋转，由此使得各个引入部件430中的至少一部分选择性地插入于变速引导槽510、530或不插入于变速引导槽510、530，通过这种工作，可使得引导部件400中的至少一部分选择性地进行前后移动。
[0071]
可参照图7来掌握随着引导部件400的前后移动而产生的棘爪600的运行状态以及随着棘爪600的运行而使得齿轮和棘爪600相结合或不结合的运行原理。
[0072]
如图7的(b)部分所示，若配置于变速轴20的外周面并在外周面进出的棘爪600不与引导部件400相接触，则其角度设置成卡定在变速齿轮的内侧槽，相应变速齿轮与变速轴20相结合并旋转，如图7的(a)部分所示，若棘爪600与引导部件400相接触并使得角度改成不卡定在变速齿轮的内侧槽，则相应变速齿轮可在变速轴20进行空转。
[0073]
这种动作可通过图7所示的棘爪600与引导部件400之间的相互作用来执行。
[0074]
如图7所示，棘爪600可包括第一棘爪610。第一棘爪610可包括：引导部件接触部610a，以中心的旋转轴为中心来形成于一侧，通过选择性地与引导部件400相接触来放置于引导部件400的放置部；以及齿轮结合部610b，形成于另一侧，选择性地放置在变速齿轮的内侧槽。
[0075]
重新参照图7，可掌握引导部件400与第一棘爪610之间的运行关系。引导部件400可包括放置部400g。
[0076]
放置部400g可形成在圆形的引导部件400的一侧所形成的槽形状。槽可包括能够放置第一棘爪610的放置倾斜面。放置倾斜面能够以通过与第一棘爪的引导部件接触部610a的下部面相接触来使得引导部件接触部610a放置在放置倾斜面上的方式形成。
[0077]
但是，可根据情况来使得放置部400g不形成槽形状，而可以是引导部件400的外周缘。在此情况下，引导部件接触部610a还可放置在引导部件400的外周缘。
[0078]
若使引导部件400移动并靠近第一棘爪610，则第一棘爪610的引导部件接触部610a顺着放置倾斜面放置在放置部400g并以中心的旋转轴为中心进行旋转，由此使得齿轮结合部610b沿着附图中的逆时针方向进行旋转而隐藏(出)，由于变速齿轮和第一棘爪610不结合，因而配置于相应位置的齿轮将相对于变速轴20进行空转。
[0079]
若引导部件400进行移动并从第一棘爪610远离，则第一棘爪610的引导部件接触部610a及齿轮结合部610b以旋转轴为中心来沿着附图中的顺时针方向进行旋转而突出(进)并使得齿轮结合部610b与变速齿轮的内侧的槽相结合，相应齿轮将与变速轴20相结合并与变速轴20一同进行旋转。
[0080]
第一棘爪610在设置于中心的旋转轴形成弹性部件，弹性部件可沿着齿轮结合部610b突出的方向施加弹力。因此，若引导部件400不靠近，则变速齿轮和第一棘爪610相结合，若引导部件400靠近并使得第一棘爪610放置在引导部件的放置部400g，则使得变速齿轮和第一棘爪610不结合。
[0081]
图8为本发明一实施例的多级变速装置的变速轴的展开图以及示出棘爪的结合关系的图。
[0082]
参照图8的(a)部分，可掌握变速轴20展开的形状。变速轴20可包括形成于外周面的棘爪结合部21、22。
[0083]
棘爪结合部21、22可包括第一棘爪结合部21及第二棘爪结合部22。
[0084]
已经在以上内容中提及的第一棘爪610可与第一棘爪结合部21相结合。第一棘爪结合部21可包括贯通槽21a和收容部21b，贯通槽21a以使得引导部件接触部610a贯通并随着旋转来进出的方式形成，收容部21b能够以在齿轮结合部610b在进出动作中做出进行隐藏的“出”的动作时临时收容齿轮结合部610b的方式形成。
[0085]
第二棘爪结合部22以与图8的(b)部分所示的第二棘爪620相结合的方式构成。第二棘爪结合部22可形成于与最低档齿轮结构比相对应的齿轮所在的位置，虽然在附图中显示成形成于变速轴20的两端，但并不限定于此，只要是在之前的图2及图3中示出的与最低档齿轮结构比相对应的第一变速齿轮部320中的一个齿轮、第二变速齿轮部330中的一个齿轮所在的位置，则可形成于任意位置。第二棘爪620与第二棘爪结合部22相结合，并能够以始终与结合在相应位置的变速齿轮相啮合的方式相结合。
[0086]
即，如同之前也提及过的内容，最低档齿轮以始终相啮合的方式设置成基础值。在这种状态下，若根据第一棘爪610的动作选择的其他变速齿轮中的一部分与变速轴20相结合，则根据与所选择的变速齿轮相对应的齿轮结构比进行变速。即，以始终与第二棘爪620相啮合的方式构成的最低档齿轮与呈现出最低速度的齿轮结构比相对应，若呈现出更高速度的高档齿轮一同啮合并旋转，则可无视低速，从而可不对变速产生任何影响。
[0087]
第二棘爪620包括齿轮结合部620b，通过与第二棘爪结合部22相结合，来通过旋转轴中的弹性部件始终以旋转轴为中心突出(进)，从而与变速齿轮中的最低档齿轮相啮合并结合。
[0088]
本实施例仅属于对于本发明的技术思想的例示性说明，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就可在不脱离本发明的本质特性的范围内对本实施例进行多种修改及变形。本实施例用于说明本发明的技术思想，而不是用于限定本发明的技术思想，因此，本发明的权利范围并不限定于本实施例。本发明的保护范围应根据发明要求保护范围来解释，与之等同或相同的所有技术思想应解释成属于本发明的权利范围。

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