KR20100127734A - 다단기어변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단기어변속장치에 관한 것이다.
프레임에 회전하지 않게 설치된 중심축과, 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 장착된 입력부재와, 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 장착된 허브와, 상기 입력부재와 결합하여 상기 허브에 장착되며 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 정렬되고, 태양기어와 링기어와 위성 캐리어와 위성기어를 갖는 유성기어를 적어도 2 조 이상 갖는 유성기어 조립체와, 상기 태양기어가 주변부재 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 결합하고 분리되는 것에 관여하는 축방향 클러치와, 상기 태양기어가 상기 중심축과 선택적으로 결합하고 분리되는 것에 관여하는 회전방향 클러치 중 적어도 하나 이상을 상기 각각의 태양기어에 대응하여 배치하는 클러치 조립체와, 중공부와 다수의 반경방향 관통구멍을 갖고, 상기 중심축을 감싸고 회전하여 회전방향 위치를 선택하는 것으로서 상기 클러치 조립체의 작동에 관여하는 변속축;을 포함하고, 상기 변속축의 회전방향 위치에 따라 상기 입력부재와 상기 허브 사이에 두 개 이상의 기어비를 제공한다.

Description

다단기어변속장치{MULTISPEED GEAR SYSTEM}

다단의 유성기어식 변속장치에 관한 것이다.

다단기어 변속장치는 실생활이나 산업 현장에서 적용되는 많은 실시예가 알려져 있다. 하나의 예로 자전거에 있어서는 다수의 스프라켓을 겹쳐 뒷바퀴 허브와 크랭크에 각각 설치하여 체인으로 결합하고, 드레일러를 통해 변속단을 선택하는 것이 가장 일반적이다. 이런 변속 장치는 27 단계의 변속비를 실현하는 것이 가능하다. 그러나 변속비가 중첩된다거나, 각 단에서 다음 단으로 변속할 때에 일정한 비율로 변속되지 않는 문제점이 있다.

또 다른 형태로 허브 내에 유성기어를 설치하고 태양기어를 중심축과 결합하거나 분리하게 태양기어의 회전을 제어하여 변속하는 유성기어식 허브 변속기가 있다.

허브 변속기의 태양기어가 중심축에 결합하는 하나의 방법으로 레칫 폴을 태양기어의 내면에 형성하고, 폴이 결합하는 결합홈을 중심축에 형성하여, 변속축으로 상기 결합홈에 폴이 결합하거나 분리하는 것을 제어하게 구성하는 것으로 8단계의 변속비를 갖는 변속기가 알려져 있다. 이 형태는 변속을 위한 변속축과 주변 부품의 형상이 복잡하고 그 수가 많아 제조하기 어렵고 변속 단 간의 증속비가 일정하지 않다는 문제점이 있다.

또 다른 방법으로 레칫 폴을 중심축의 외주면에 장착하고, 중심축의 중공부에 캠면을 갖는 변속축을 장착하고, 폴이 결합하는 결합홈을 태양기어의 내주면에 레칫을 형성하여 폴이 캠면을 따라 기립하거나 몰입되어 태양기어와 결합하거나 분리하게 구성하는 것으로 14단계의 변속비를 갖는 변속기가 알려져 있다. 이 형태는 변속축을 중심축에 삽입하므로 중심축의 반경을 작게 할 수 없어 변속기가 커지고, 그럼에도 상대적으로 변속축의 외경이 작아 변속단의 수가 제한될 수 밖에 없는데, 변속축을 2회전 시킴으로서 변속단의 수를 늘리고 있다.

상기한 형태의 변속기를 참조하여, 본 발명의 목적은 작은 구조와 작은 중량을 갖는 동시에 다양한 변속단을 효과적으로 구성할 수 있는, 다단기어변속장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 주행 중이나 정지 중에도 변속을 위해 동력을 차단하거나 우회시키지 않고 바로 변속이 가능하고, 변속기의 각 단은 동일한 변속비로 다음 단으로 전환되는 다단기어변속장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다단기어변속장치는, 프레임에 회전하지 않게 설치된 중심축과, 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 장착된 입력부재와, 상기 입력부재와 결합하여 상기 허브에 장착되며 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 정렬되고, 태양기어와 링기어와 위성 캐리어와 위성기어를 갖는 유성기어를 적어도 2 조 이상 갖는 유성기어 조립체와; 상기 태양기어가 주변부재 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 결합하고 분리되는 것에 관여하는 축방향 클러치와, 상기 태양기어가 상기 중심축과 선택적으로 결합하고 분리되는 것에 관여하는 회전방향 클러치 중 적어도 하나 이상을 상기 각각의 태양기어에 대응하여 배치하는 클러치 조립체와; 중공부와 다수의 반경방향 관통구멍을 갖고, 상기 중심축을 감싸고 회전하여 회전방향 위치를 선택하는 것으로서 상기 클러치 조립체의 작동에 관여하는 변속축과; 상기 유성기어 조립체를 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 장착된 허브;를 포함하여, 상기 변속축의 회전방향 위치에 따라 상기 입력부재와 상기 다단기어 변속장치의 출력부재 사이에 두 개 이상의 기어비를 제공한다.

본 발명의 다단기어 변속장치는 유성기어 변속장치의 변속제어부분에 관한 것으로 변속축이 중심축을 감싸고 회전하며 폴과 축방향으로 작동하는 클러치를 제어하는 것이다. 여기서 주변 부재라 함은 같은 유성기어 내의 링기어 또는 위성 캐리어 또는 위성기어 또는 인접한 유성기어 내의 태양기어인 다단기어변속장치를 말한다.

본 발명은 다양한 변속단을 효과적으로 구성할 수 있으며, 작은 구조와 작은 중량을 갖는 변속 장치를 제공한다. 또한 주행 중이나 정지 중에도 변속을 위해 동력을 차단하거나 우회시키지 않고 바로 변속이 가능하고, 변속기의 각 단은 동일한 변속비로 다음 단으로 전환되는 변속 장치를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 다단기어 변속장치의 일 예로써 자전거 후륜에 설치될 수 있게 구성된 허브 변속기의 단면도
도 2는 도 1에 따른 변속장치의 약식 기호도
도 3은 본 발명에 따른 다단기어 변속장치의 일 예로써 자전거 크랭크 주변에 설치될 수 있게 구성된 변속기의 약식 기호도
도 4는 도 1에 따른 변속장치의 전체 분해 사시도
도 5는 도 4의 입력측 유성기어쌍의 분해 사시도
도 6은 도 4의 출력측 유성기어쌍의 분해 사시도
도 7은 도 4의 중심축 및 변속축의 분해 사시도
도 8은 도 4의 출력측 2단 유성기어의 분해사시도
도 9는 도 1의 5번 유성기어 단변도
도 10은 도 1에 따른 변속기의 폴 작동도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 고안자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

여기에서 용어 "축 방향"은 변속기의 중심축에 평행인 축을 따르는 방향 또는 위치를 나타내기 위해 사용된다. 용어 "반지름" 및 "반지름 방향"은 변속기의 중심축에 대해 직각으로 연장된 방향 또는 위치를 나타내기 위해 사용된다. 명료화 및 간결화를 위해, 종종 유사하게 도면 부호가 붙여진 유사한 구성 요소(예를 들면, 폴 스프링(64a) 및 폴 스프링(64b))는 단일 도면 부호(예를 들면, 제어피스톤(582))로 총칭될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 비록 본 실시예가 자전거에 사용하기 위한 변속기(0)를 설명하고 있으나, 본 발명의 변속장치는 입력 속도를 변환하여 출력하는 어떠한 장치에도 적용될 수 있다.

도 1과 도 7을 참조하여, 본 발명의 다단기어 변속장치의 중심축(6)은 프레임(미도시)에 회전하지 않게 설치될 수 있게 양 단면에 단이 진 턱(6e)을 갖고, 중공의 관통 구멍(6f)을 갖는 샤프트이다. 중심축의 중앙 주면에는 주면을 따라 형성된 2개의 직결클러치 안내홈(6a)이 형성되어 있고, 각 홈의 측면에는 직결 클러치를 위한 오목한 캠면(6b)이 상대방 홈을 향해 축방향으로 형성되어 있다. 이 캠면의 오목한 홈은 직결클러치(21,31)가 작동되기 위해 미리 프로그램된 오목한 홈이고, 변속단수가 정해지면 적절한 간격으로 설정되는데 여기서는 9단의 변속을 위해 40°의 간격으로 프로그램되어 있다.

중심축(6)의 양쪽 주면에는 레칫 폴(15,25,35,45)을 수용하는 오목한 폴 홈(6c)이 각각 2개씩 일정한 간격을 두고 축방향으로 형성되어 있고, 각각의 폴 홈(6c)에는 폴(15,25,35,45)이 회전하여 일어설 수 있게 탄성력을 가하는 폴 스프링(64a,64b,64c,64d)을 수용하는 폴 스프링 홈(6g)이 형성되어 있다.

또한 한쪽에는 2단 클러치(5)를 위한 2회전의 클러치 안내홈6d)이 도 7과 같은 형태로 형성되어 있다. 첫 번째 회전(6d1)은 축방향 제자리를 유지하며 0°에서 320°까지 회전하고, 320°에서 360°까지는 축방향으로 이동하며, 두 번째 회전(6d2)은 360°에서 680°까지 축방향으로 제자리를 유지하는 움푹 파인 안내홈이다.

변속축(7)은 중심축(6)을 감싸고 회전할 수 있는 관형의 부재이며, 주면에 레칫 폴(15,25,35,45)의 작동에 관여하는 다수의 폴 작동 구멍(7b)과 2단클러치 안내핀(58c) 및 직결클러치 안내핀(58b)을 회전방향으로 안내하는 안내홈이 형성되어 있는 변속축(7)과, 변속축의 회전을 외부에서 제어하기 위해 연결되는 변속 와이어를 고정하는 홈(7f)과 변속 와이어를 감기 위한 나선(7e)을 갖는 변속축(7a)로 구성되어 있고 서로 상대 회전하지 않게 요철의 돌기로 결합하여 있다. 변속축(7)은 중심축(6)의 측벽(6h)과 중심축에 고정되는 스냅 링(65)에 의해 중심축(6)에 축 방향으로 요동하지 않게 고정되며 베어링(8a)을 축방향으로 지지하기 위한 턱이 형성되어 있다.

변속축의 폴 작동 구멍(8b)은 반경 방향으로 관통된 구멍으로 폴의 일어남을 허용하기 위한 공간을 제공하며, 변속단수가 정해지면 폴(15,25,35,45)이 작동하기 위해 적절한 간격으로 미리 프로그램되는데 여기서는 9단 변속을 위해 40°의 간격으로 프로그램되어 있다. 안내핀 안내홈(7c,7d)은 축방향으로 길게 형성된 관통 구멍이다.

폴 작동 구멍(7b)의 회전방향 측벽(7e)은 폴(15,25,35,45)이 각각의 폴 홈(6c)에 들어가는 것에 관여하는데, 변속축(7)이 회전하며 폴(15,25,35,45)을 제어할 때에 폴(15,25,35,45)로부터 받는 회전 저항받지 않도록 폴 캠(25a,25b)과 협조하여 폴(15,25,35,45)을 폴 각각의 홈(6c)에 원활히 들어가도록 경사져 있다.

폴(15,25,35,45)은 중심축(6)과 변속축(7) 사이에서 중심축(6)에 지지점을 갖고 변속축(7)의 제어에 의해 태양기어(15,25,35,45)를 향해 일어서거나 중심축의 폴 홈(6c)에 몰입되는 회전부재이다. 폴의 양쪽 어깨에는 폴을 지지하고 폴이 자기의 위치에서 이탈하지 않도록 돌기가 형성되어 있다. 또한 변속축(7)의 회전에 의해 폴(15,25,35,45)이 폴 홈(6c)에 들어가도록 안내하는 폴 안내캠(25a,25b)이 폴(15,25,35,45)의 한쪽에 형성되어 있어 변속축(7)의 시계방향 회전이나 반시계 방향의 회전에 의해 폴(15, 25, 35, 45)이 폴 홈(6c)에 원활히 들어가도록 안내한다. 폴(15,25,35,45)은 폴을 감고 있는 스프링(64a,64b,64c,64d)에 의해 일어나기 위한 힘을 제공받으며, 변속축의 관통구멍(7b)이 폴(15,25,35,45)의 일어남을 허용할 때 태양기어(11,21,31,41)를 향해 일어난다.

폴(15,25,35,45)은 태양기어(11,21,31,41)가 회전하는 것을 저지하여 변속이 되도록 하기 위해 같은 유성기어쌍 내에서는 일어나는 방향이 서로 반대가 되도록 설치된다. 시계 방향의 회전으로 동력을 전달하는 실시 예에서는 입력측 유성기어쌍(1,2)의 입력측 폴(15)은 태양기어(11)의 시계 방향의 회전을 저지하게 배치되어 있고, 출력측 폴(25)은 태양기어(21)의 반시계 방향의 회전을 저지하게 배치되어 있다. 출력측 유성기어쌍(3,4)도 입력측 폴(35)은 태양기어(31)의 시계 방향의 회전을 저지하게 배치되어 있고, 출력측 폴(45)은 태양기어(41)의 반시계 방향의 회전을 저지하게 배치되어 있다.

직결클러치 안내링(26,36)은 변속축(7)을 감싸고 안내링(26,36)을 향해 가압하는 태양기어(21,31)를 축방향으로 지지하며 직결클러치 안내핀(58a,58b)과 결합하여 안내핀(58a,58b)을 따라 축방향으로 요동할 수 있게 설치되어 있다. 직결클러치 안내링(26,36)과 태양기어(21,31) 사이에는 베어링(63)이 설치되어 태양기어(21,31)가 회전 시 발생하는 마찰을 줄인다. 직결클러치 안내핀(58a,58b)은 직결클러치 안내링(26,36)과 결합하고 변속축(7)의 축방향으로 길게 형성된 관통 구멍7c)을 지나 중심축에 형성된 직결클러치 안내홈의 캠면(6b)을 타고 변속축(7)과 같이 회전하며 축 방향으로 요동한다.

2단클러치 안내링(57)은 변속축(7)을 감싸고 2단클러치 안내핀(58c)과 결합하여 안내핀(58c)을 따라 축방향으로 요동할 수 있게 설치되어 있다. 2단클러치 안내핀(58c)은 2단클러치 안내링(57)과 결합하고 변속축(7)의 축방향으로 길게 형성된 관통구멍인 2단클러치 안내핀 안내홈(7d)을 지나 중심축(6)에 형성된 2단클러치 안내홈(6d)의 캠면을 타고 변속축과 같이 회전하며 변속축의 1회전(6d1)에는 축방향으로 제자리를 유지하다 2회전(6d2)에 축방향으로 이동하여 제자리를 유지한다.

2단클러치 안내링(57)의 양쪽에는 2단변속클러치(55)와 2단직결클러치(56)가 배치되어 있다. 2단변속클러치(55)는 스프링(61ㅇ)의 가압력을 받아 2단클러치 안내링(57)와 접해 있으며 중심축(6)에 회전하지 않게 고정되어 2단클러치 안내링(57)를 따라 축방향으로 요동하고, 시계방향의 회전을 저지하도록 경사진 턱이 측면에 2단직결클러치(56)를 향해 형성되어 있다. 2단직결클러치(56)는 스프링(61c)의 가압력을 받아 2단클러치 안내링(57)와 접해 있으며 2단클러치 태양기어(51)와 상대 회전하지 않게 결합하여 2단클러치 안내링(57)을 따라 축방향으로 요동하고, 반시계방향의 회전을 저지하도록 경사진 턱이 측면에 2단변속클러치(55)를 향해 형성되어 있다.

태양기어(11, 41)은 내주면에 래칫 폴(15,45)의 홈을 제공하기 위해 경사진 홈이 형성되어 있고, 기어의 한쪽 측변에는 측벽이 형성되어 있다. 이 측벽은 캐리어(13,43)와 위성기어(1242) 사이에 위치하게 되어 태양기어(11,41)가 축방향으로 이동하지 않게 한다. 각각의 태양기어(11, 41)는 각각 짝을 이루는 폴(15,45)과 결합하는 축방향 위치에 배치되며, 태양기어(11)은 시계방향의 회전을 저지하도록 내치경사가 배치되어 있고, 태양기어(41)은 반시계방향의 회전을 저지하도록 내치경사가 배치되어 있다.

태양기어(21, 31)은 내주면에 래칫 폴(25,35)의 홈을 제공하기 위해 경사진 홈이 형성되어 있고, 태양기어(21,31)의 한쪽 측변에는 한쪽 방향의 회전을 저지하기 위한 경사진 단이 형성되어 있다. 각각의 태양기어(21, 31)는 각각 짝을 이루는 폴(25,35)과 결합하는 축방향 위치에 배치되며, 태양기어(21)은 반시계방향의 회전을 저지하도록 내치경사가 배치되어 있고 측면의 경사진 단은 태양기어(31)을 향해 돌출하여 반시계방향의 회전을 저지하게 배치되어 있고, 태양기어(31)은 반시계방향의 회전을 저지하도록 내치경사가 배치되어 있고 측면의 경사진 단은 태양기어(21)을 향해 돌출하여 시계방향의 회전을 저지하게 배치되어 있다.

또한 태양기어(21, 31)는 스프링(61a,61b)에 의해 가압되어 직결클러치 안내링(26,36)을 감싸고 접해 있으며, 직결클러치 안내링(26,36)가 축방향으로 요동함에 따라 간이 축방향으로 요동하여 직결클러치 링(38)과 결합하거나 분리된다.

직결클러치 링(38)은 두 태양기어(31, 21) 사이에서 유성기어의 캐리어(33)와 회전 불가능하게 결합하고 있고, 태양기어(21,31)의 측면 돌기와 결합하여 태양기어(21,31)의 회전을 저지하기 위한 축방향 경사진 단이 양쪽 방향으로 형성되어 있다. 태양기어(21)과 접하는 측면에는 태양기어(21)의 반시계방향 회전을 저지하기 위한 축방향 경사진 단이 형성되어 있고, 태양기어(31)과 접하는 측면에는 태양기어(31)의 시계방향 회전을 저지하기 위한 축방향 경사진 단이 형성되어 있다.

직결클러치 안내캠면(6b)이 평평하여 직결클러치가 분리되어 있을 때에는 직결클러치 안내링(26)이 태양기어(21)를 가압하여 태양기어(21)가 직결클러치링(38)과 결합하지 않는 위치에 있게 안내하고, 직결클러치 안내캠면(7b)이 호목하게 들어간 위치에서는 스프링(61a)의 가압력에 의해 직결클러치 안내링(26)이 태양기어(21)와 같이 전진하고, 그 결과 직결클러치 링(38)과 태양기어(21)가 결합한다.

직결클러치 안내캠면(6b)이 평평하여 직결클러치가 분리되어 있을 때에는 직결클러치 안내링(36)이 태양기어(31)를 가압하여 태양기어(31)가 직결클러치링(38)과 결합하지 않는 위치에 있게 안내하고, 직결클러치 안내캠면(7b)이 호목하게 들어간 위치에서는 스프링(61b)의 가압력에 의해 직결클러치 안내링(36)이 태양기어(31)와 같이 전진하고, 그 결과 직결클러치 링(38)과 태양기어(31)가 결합한다.

유성기어 조립체는 한 개의 유성기어쌍을 기반으로 3단, 6단, 9단, 12단, 18단 등 다양한 단수를 만들 수 있으며, 일 실시 예로써 입력측 유성기어쌍(1-2)과 출력측 유성기어쌍(3-4) 및 2단 유성기어(5)가 직렬로 결합하면 18단의 변속 단수를 제공하는 유성기어 변속기를 제공할 수 있다.

유성기어쌍(1-2,3-4)은 2개의 유성기어1,2 또는 3,4)로 구성되며 한쪽의 유성기어는 유성기어쌍의 입력측으로 작동하고 다른 한쪽의 유성기어는 유성기어쌍의 출력측으로 작동한다. 유성기어쌍의 태양기어는 변속 제어 요소로 사용되고, 링기어와 일체로 결합한 캐리어는 유성기어쌍의 입력측 및 출력측으로 작동한다.

도5에서 입력측 유성기어쌍(1-2)의 입력 캐리어(13)는 태양기어(11)를 지지하고 수용하기 위한 턱이 있는 관통 구멍을 갖고, 3개의 위성기어(12)를 수용하기 위한 홈과 위성기어 축(29)을 지지하는 축 방향 관통 구멍이 각각 3개씩 형성되어 있으며, 캐리어(13)의 한쪽 측면에서 돌출된 외주면에는 스프라켓이 결합하기 위한 나사가 형성되어 있고, 내주면에는 베어링을 수용하는 관통 구멍을 갖는 원통형 부재가 형성되어 있다. 반대쪽 측면에는 스러스트 베어링(27)을 수용하기 위한 홈이 형성되어 있다.

위성기어(12)는 스냅링(39)으로 캐리어의 3개의 관통구멍에 고정되는 위성기어축(29)에 의해 캐리어(13)에 고정되어 캐리어(13)와 같이 회전하게 설치되고, 태양기어(11)는 태양기어의 측벽이 캐리어의 지지턱에 지지가 되고 위성기어(12)와 맞물려 캐리어에 축방향으로 고정되서 회전하게 된다.

입력측 유성기어쌍의 출력 캐리어(23)는 태양기어(21)를 수용하기 위한 관통 구멍을 갖고, 3개의 위성기어(22)를 수용하기 위한 홈과 위성기어 축(29)을 지지하는 축 방향 관통 구멍이 각각 3개씩 형성되어 있으며, 한쪽 측면에는 출력측 유성기어쌍(3-4)의 입력캐리어(33)와 결합하기 위해 돌출된 돌기가 형성되어 있다. 반대쪽 측면에는 스러스트 베어링(27)을 수용하기 위한 홈이 형성되어 있다.

위성기어(22)는 스냅링(39)으로 캐리어의 3개의 관통구멍에 고정되는 위성기어축(29)에 의해 캐리어(23)에 고정되어 캐리어(23)와 같이 회전하게 설치되고, 태양기어(21)는 태양기어의 측벽이 스러스트 베어링(27)에 지지가 되는 스프링(61a)에 의해 축방향으로 지지가 되고 위성기어(22)와 맞물려 회전하게 된다.

출력측 링기어(24)는 반경방향으로 확장하여 입력 캐리어(13)과 회전 불가능하게 결합하여 있고, 입력측 링기어(14)는 축방향으로 확장되어 출력측 링기어(24)를 감싸고 돌아 출력 캐리어(23)에서 확장된 출력캐리어 어뎁터(23a)와 요철의 돌기로서 회전 불가능하게 결합한다.

스러스트 베어링(27)은 입력캐리어(13)와 출력캐리어(23) 사이에 설치되어 둘 간의 간격을 유지하고 태양기어(21)에 가압하는 스프링을 지지한다.

입력측 유성기어쌍(1-2)과 회전 불가능하게 결합하는 출력측 유상기어쌍(3-4)의 입력 캐리어(33)는 태양기어(31)를 수용하기 위한 관통 구멍을 갖고, 3개의 위성기어(32)를 수용하기 위한 홈과 위성기어 축(29)을 지지하는 축 방향 관통 구멍이 각각 3개씩 형성되어 있으며, 한쪽 측면에는 입력측 유성기어쌍(1-2)의 출력캐리어(23) 및 직결클러치링(38)과 결합하기 위해 돌출된 돌기가 형성되어 있다. 반대쪽 측면에는 스러스트 베어링(37)을 수용하기 위한 홈이 형성되어 있다.

위성기어(32)는 스냅링(39)으로 캐리어의 3개의 관통구멍에 고정되는 위성기어축(29)에 의해 캐리어(33)에 고정되어 캐리어(33)와 같이 회전하게 설치되고, 태양기어(31)는 태양기어의 측벽이 스러스트 베어링(37)에 지지가 되는 스프링(61b)에 의해 축방향으로 지지가 되고 위성기어(32)와 맞물려 회전하게 된다.

출력측 유상기어쌍(3-4)의 출력 캐리어(43)는 태양기어(41)를 지지하고 수용하기 위한 턱이 있는 관통 구멍을 갖고, 3개의 위성기어(42)를 수용하기 위한 홈과 위성기어 축(29)을 지지하는 축 방향 관통 구멍이 각각 3개씩 형성되어 있으며, 캐리어(43)의 한쪽 측면에는 2단클러치 태양기어(51)와 결합하기 위해 돌출된 돌기가 형성되어 있다. 반대쪽 측면에는 스러스트 베어링(37)을 수용하기 위한 홈이 형성되어 있다.

위성기어(42)는 스냅링(39)으로 캐리어(43)의 3개의 관통구멍에 고정되는 위성기어축(29)에 의해 캐리어에 고정되어 캐리어(43)와 같이 회전하게 설치되고, 태양기어(41)는 태양기어의 측벽이 캐리어(43)의 지지턱에 지지가 되고 위성기어(42)와 맞물려 캐리어(43)에 축방향으로 고정되서 회전하게 된다.

입력측 링기어(34)는 반경방향으로 확장하여 출력 캐리어(43)과 회전 불가능하게 결합하여 있고, 출력측 링기어(44)는 축방향으로 확장되어 입력측 링기어(34)를 감싸고 돌아 입력 캐리어(33)에서 확장된 입력캐리어 어뎁터(33a)와 요철의 돌기로서 회전 불가능하게 결합한다.

스러스트 베어링(37)은 입력캐리어(33)와 출력캐리어(43) 사이에 설치되어 둘 간의 간격을 유지하고 태양기어(31)에 가압하는 스프링을 지지한다.

2단변속 유성기어(5)는 태양기어(51)와 캐리어(53) 중 하나를 고정요소로 쓸 수 있으며, 입력 요소는 태양기어, 캐리어, 링이어를 사용할 수 있고, 출력 요소는 링기어와 캐리어를 사용할 수 있다. 태양기어를 고정요소로 쓸 경우에 감속과 직결, 가속과 직결 중의 하나를 선택하여 구성을 할 수 있고, 캐리어를 고정요소로 사용할 경우에는 감속과 직결 변속이 가능하다. 감속의 경우 더블 위성기어를 사용한다.

도 2를 참조하여 설명하면 캐리어(53)를 고정요소로 사용하여 감속과 직결 변속을 구성하였고 캐리어(53)가 양쪽 클러치로 작동한다. 캐리어(53)는 2단변속클러치(55)와 2단직결클러치(56) 사이에서 2단클러치 안내링(57)을 감싸고 있으며 위성기어(52)를 수용하기 위한 홈을 갖고 위성기어(52)를 캐리어(53)에 고정하기 위한 축방향 관통 구멍을 6개 갖고 있다. 또한 하우징(10)과 마주하는 캐리어(53)의 측벽에는 2단변속클러치(55)와 결합하여 캐리어의 반시계방향의 회전을 저지하는 경사진 턱이 형성되어 있고, 출력측 유성기어쌍(3-4)과 마주하는 측벽에는 2단직결클러치(56)와 결합하여 2단직결클러치(56)의 시계방향 회전에 결합하여 같이 회전하도록 경사진 턱이 형성되어 있다. 또한 캐리어(53)는 하우징(10)으로부터 지지되는 스러스트 베어링(59)과 2단클러치 태양기어(51)에 의해 축방향 위치가 고정되고 유지된다.

위성기어(52)는 캐리어(53)에 위성기어 축(29)으로 고정되어 2단클러치태양기어(51)와 링기어(54)와 맞물려 캐리어와 같이 회전한다.

2단클러치 태양기어(51)는 출력측 유상기어쌍(3-4)의 출력 캐리어(43)와 상대 회전 불가능하게 결합하여 캐리어(53)의 측벽을 지지하며, 2단직결클러치(56)를 감싸고 상대 회전 불가능하게 결합하여 같이 회전한다.

2단클러치 안내링(57)이 변숙축(7)의 회전에 의해 축방향으로 이동하면 2단변속클러치(55)와 2단직결클러치(56)는 같이 축방향으로 이동하며 캐리어(53)의 경사진 턱과 결합하게 되는데, 2단클러치 안내핀(58c)이 1회전 안내홈(6d1)에 있을 경우에는 2단직결클러치(56)가 캐리어(53)쪽으로 전진하여 2단직결클러치(56)와 결합하게 되어 캐리어(53)가 태양기어(51)와 결합하여 일체로 작동하게 되므로 직결전달이 되고, 2단클러치 안내핀(58c)이 2회전 안내홈(6d2)에 있을 경우에는 2단변속클러치(55)가 캐리어(53) 쪽으로 전진하여 2단변속클러치(55)와 결합하게 되어 캐리어(53)가 중심축(6)에 고정이 되면서 변속이 된다.

링기어(54)는 변속기의 허브인 하우징(10)에 상대회전 불가능하게 결합하여 있어 위성기어(52)의 회전력을 전달받으면 하우징(10)은 회전한다.

하우징(10)은 유성기어 조립체를 감싸고 링기어(54)와 결합하고 동력을 바퀴로 전달하기 위한 플렌지를 갖는 하우징과 유성기어 조립체를 외부와 격리하고 위해 물질로부터 차단하기 위해 하우징을 밀봉하는 뚜껑(10a)으로 구성되어 있다.

하우징(10)은 중심축(6)에 고정 넛트(17a)로 고정되어 있는 베어링(18a)에 지지가 되고, 뚜껑(10a)은 입력캐리어(13)에 스프라켓(9)으로 고정되어 회전하는 베어링(8c)에 지지가 되어 하우징(10)과 뚜껑(10a)은 같이 회전한다.

도 3을 참조하여 설명하면, 자전거 크랭크 주변에 설치될 수 있게 구성된 변속기를 나타낸다. 변속기의 하우징(10')은 크랭크에 가깝게 설치되고 프레임에 대해 회전하지 않게 설치된다. 크랭크의 회전력은 체인이나 벨트(60)를 통해 변속기의 입력측(9')에 전달된다. 제 5유성기어는 태양기어(51')를 고정요소로 사용하여 태양기어(51')가 양쪽 클러치로 작동하며 단일 위성기어를 사용하여 가속과 직결 변속이 되게 구성된다. 변속기의 출력측(19)에서는 스프라켓 또는 벨트(61)를 통해 뒷바퀴에 동력을 전달한다.

실시예 1

4개의 유성기어를 사용하여 표 1과 같은 기어의 구성으로 유성기어 조립체를 구성하였다. 변속축은 표2의 클러치 번호 15, 25, 35, 45열과 같이 주면에 관통 구멍을 형성하여 각각의 단은 40°의 간격으로 배치되어 있고, 각 단은 50°폭으로 개방하였다. 중첩되는 부분은 공유하므로 폴의 작동에는 문제가 발생하지 않는다. 중심축은 표2의 클러치 번호 26, 36열과 같이 중심축의 주면에 축방향 캠홈을 형성하여 각각의 단은 40°의 간격으로 배치되어 있다. 입력유성기어쌍은 표2의 클러치 번호 15, 25, 26을 한쌍으로 하고, 출력유성기어쌍은 36, 35, 45를 한쌍으로 배치하여 구성하면 각단의 변속 증가량은 2단에서 8단까지는 13.3%에서 13.8%로 비교적 균일하게 증가하고 양끝에서는 29%로 비교적 많이 증가했으며, 변속폭은 356 % 이다.

	기어 번호	잇 수
태양기어	11, 21	27
	31, 41	36
유성기어	12, 22	30
	32, 42	21
내치기어	14, 24	93
	34, 44	78

변속단	클러치 번호(변속비)						입출력 변속비	변속비 증가율 (%)
	15 (1.290)	25 (0.775)	26 (1.000)	36 (1.000)	35 (1.463)	45 (0.684)
1단	X			X			1.887
2단		X		X			1.463	29.1
3단	X				X		1.290	13.3
4단			X	X			1.134	13.8
5단		X			X		1.000	13.4
6단	X					X	0.882	13.4
7단			X		X		0.775	13.8
8단		X				X	0.684	13.4
9단			X			X	0.530	29.0

실시예 2

실시예 1을 근거로 균일한 변속 폭을 갖는 변속기를 설계하였다. 표 1과 표 2의 구성에 변속폭이 큰 양끝단을 제외하고 2단 유성기어를 추가하여 표 3과 같은 기어의 구성으로 표 4와 같이 변속축이 2회전하여 14단의 변속을 하는 변속기를 구성하였다.

1회전에 7단의 구성이므로 각단의 간격은 51.4°로 배치되고, 2단클러치 감속비는 0.413으로 설정하였을 때 각단의 변속 증가량은 13.3%에서 13.8%로 비교적 균일하고, 변속폭은 519%로 넓은 변속영역을 달성하였다.

	기어 번호	잇 수
태양기어	11, 21, 51	27
	31, 41	36
유성기어	12, 22	30
	32, 42	21
	52a, 52b	18
내치기어	14, 24	93
	34, 44	78
	54	66

변 속 단	클러치 번호(변속비)								입출력 변속비	변속비 증가율 (%)
	15 (1.290)	25 (0.775)	26 (1.000)	36 (1.000)	35 (1.463)	45 (0.684)	55 (0.413)	56 (1.00)
1단		X		X				X	1.463
2단	X				X			X	1.290	13.3
3단			X	X				X	1.134	13.8
4단		X			X			X	1.000	13.4
5단	X					X		X	0.882	13.4
6단			X		X			X	0.775	13.8
7단		X				X		X	0.684	13.4
8단		X		X			X		0.604	13.3
9단	X				X		X		0.532	13.3
10단			X	X			X		0.468	13.8
11단		X			X		X		0.413	13.4
12단	X					X	X		0.364	13.4
13단			X		X		X		0.320	13.8
14단		X				X	X		0.282	13.4

실시예 3

변속 증가량이 좀더 조밀하고 변속폭이 넓은 변속기를 설계하기 위해 표5와 표 6과 같이 9단의 변속기를 바탕으로 18단의 변속기를 표 7과 같이 설계하였다.

표 6의 양끝단을 포함하면서도 변속 증가량이 일정하게 하기 위해 2단클러치의 감속비를 0.363으로 설정하였을 때 양끝단을 제외하면 변속 증가량은 11.4%에서 12.3%로 비교적 균일하게 증가했으며, 변속폭은 538%로 넓은 변속영역을 달성하였다. 또한 양끝단을 포함하면 변속폭은 841%로 넓은 변속영역을 달성하였다. 이 실시 예에서 실제 작동하는 9단과 10단은 순서가 바뀌는 것에 유의해야 한다.

	기어 번호	잇 수	비 고
태양기어	11, 21	24
	31, 41
	51	30	9단 제외
유성기어	12, 22	36
	32, 42, 52a, 52b	18	52a, 52b는 9단에서 제외
내치기어	14, 24	96
	34, 44	60
	54	81	9단 제외

변속단	클러치 번호(변속비)						입출력 변속비	변속비 증가율 (%)
	15 (1.25)	25 (0.8)	26 (1.00)	36 (1.00)	35 (1.4)	45 (0.714)
1단	X				X		1.750
2단			X		X		1.400	25.0
3단	X			X			1.250	12.0
4단		X			X		1.120	11.6
5단			X	X			1.000	12.0
6단	X					X	0.893	12.0
7단		X		X			0.800	11.6
8단			X			X	0.714	12.0
9단		X				X	0.571	25.0

변 속 단	클러치 번호(변속비)								입출력 변속비	변속비 증가율 (%)
	15 (1.25)	25 (0.8)	26 (1.00)	36 (1.00)	35 (1.4)	45 (0.714	55 (0.363)	56 (1.0)
1단	X				X			X	1.750
2단			X		X			X	1.400	25.0
3단	X			X				X	1.250	12.0
4단		X			X			X	1.120	11.6
5단			X	X				X	1.000	12.0
6단	X					X		X	0.893	12.0
7단		X		X				X	0.800	11.6
8단			X			X		X	0.714	12.0
9단	X				X		X		0.636	12.3
10단		X				X		X	0.571	11.4
11단			X		X		X		0.509	12.2
12단	X			X			X		0.455	11.9
13단		X			X		X		0.407	11.8
14단			X	X			X		0.364	11.8
15단	X					X	X		0.325	12.0
16단		X		X			X		0.291	11.7
17단			X			X	X		0.260	11.9
18단		X				X	X		0.208	25.0

1, 2, 3, 4, 5 : 유성기어 11, 21, 31, 41, 51 : 태양기어
12, 22, 32 42, 52 : 위성기어 13, 23, 33, 43, 53 : 캐리어
14, 24 34, 44, 54 : 링기어 15, 25, 35, 45 : 회전방향 클러치(폴)
26, 36, 55, 56 : 축방향 클러치 6 : 중심축
7 : 변속축 8 : 베어링
9 : 스프라켓 10 : 허브

Claims (29)

1. 프레임에 회전하지 않게 설치된 중심축과; 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 장착된 입력부재와; 상기 입력부재와 결합하여 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 정렬되고, 태양기어와 링기어와 캐리어와 위성기어를 갖는 유성기어를 적어도 2 조 이상 갖는 유성기어 조립체와; 상기 태양기어가 주변부재 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 결합하고 분리되는 것에 관여하는 축방향 클러치와, 상기 태양기어가 상기 중심축과 선택적으로 결합하고 분리되는 것에 관여하는 회전방향 클러치 중 적어도 하나 이상을 상기 각각의 태양기어에 대응하여 배치하는 클러치 조립체와; 중공부와 다수의 반경방향 관통구멍을 갖고, 상기 중심축을 감싸고 회전하여 회전방향 위치를 선택하는 것으로서 상기 클러치 조립체의 작동에 관여하는 변속축과; 상기 유성기어 조립체를 상기 중심축에 회전 가능하게 동축상에 장착된 허브;를 포함하고, 상기 변속축의 회전방향 위치에 따라 상기 입력부재와 상기 다단기어 변속장치의 출력부재 사이에 두 개 이상의 기어비를 제공하는 다단기어변속장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 유성기어 조립체는 다수의 오목한 결합면을 가져 중심축과 선택적으로 연결될 수 있는 복수의 태양기어를 갖는 유성기어가 상호 간에 축 방향으로 서로 거리를 두고 배치되며, 상기 중심축의 홈에 지지가 되어 상기 태양기어에 대응되는 복수의 폴과 복수의 변속축 관통구멍은 상기 각각의 태양기어에 대응하는 축 방향의 공간에 배치되는 다단기어변속장치
3. 제 1항에 있어서, 상기 축방향 클러치는 축방향 결합 돌기를 갖는 상기 태양기어와 상기 태양기어의 돌기에 대응하는 결합 돌기를 갖는 주변부재 중 적어도 하나는 상기 변속축과 중심축의 회전방향 위치에 따라 축 방향으로 이동 가능하게 구성되어, 상기 태양기어와 상기 주변부재가 상호결합 또는 분리될 수 있는 다단기어변속장치
4. 제 3항에 있어서, 상기 태양기어 또는 상기 주변부재가 축방향으로 이동 가능하게 구성하기 위해, 상기 중심축에 원주방향으로 파인 홈에 축방향으로 파인 캠면을 갖는 안내홈과, 상기 변속축의 축방향으로 파인 관통구멍을 따라 회전하며 상기 캠면을 따라 축방향으로 이동하는 안내핀과, 상기 변속축을 감싸고 상기 안내핀을 수용하여 상기 안내핀을 따라 이동하며 상기 태양기어 또는 상기 주변부재를 클러치가 분리되는 방향으로 지지하는 안내링과, 클러치가 결합하는 방향으로 가압하는 스프링을 갖는 다단기어변속장치
5. 제 4항에 있어서, 상기 축방향 클러치를 두 개 이상 가진 다단기어변속장치
6. 제 4항에 있어서, 상기 축방향으로 파인 캠면은 안내핀과 대응하고, 변속축을 회전시킴으로써 안내링의 도움을 받아 선택될 수 있는 모든 기어비율이 미리 선택 가능한 연속된 순서로 선택될 수 있는 방식으로 중심축의 원주상에 미리 선택된 프로그램에 따라 축방향 캠이 배열되는 다단기어변속장치
7. 제 1항에 있어서, 상기 회전방향 클러치는 상기 태양기어가 상기 변속축과 접하는 내주면에 오목한 다수의 결합면과, 상기 중심축에 지지가 되어 상기 결합면과 선택적으로 결합할 수 있거나 분리될 수 있는 폴과, 상기 폴을 제어하는 데 관여하는 다수의 반경방향 관통구멍을 갖는 상기 변속축으로 구성된 다단기어변속장치
8. 제 7항에 있어서, 중심축은 원주방향으로 확장되고 폴를 받아드리도록 고안된 폴 홈(guide slit)을 적어도 하나 이상 가지며 아울러 중심축을 가로지르며 횡단하게 안배한 폴지지홈이 있어 폴은 변속축과 폴 홈 내에 위치하고 폴지지홈을 중심으로 회전할 수 있게 장착되어 있으며, 변속축의 관통구멍이 열렸을 때 폴이 태양기어의 결합면과 결합하는 다단기어변속장치
9. 제 1항에 있어서, 중심축과 주변부재 사이에서 둘 중 하나와 결합하기 위해 양쪽 방향으로 축방향 결합 돌기를 갖는 양방향 부재와, 상기 양방향 부재의 돌기에 대향하는 결합 돌기를 갖고 중심축에 회전 불가능하게 결합하여 축방향으로 이동 가능한 2단변속클러치와, 상기 양방향 부재의 돌기에 대향하는 결합 돌기를 갖고 축방향으로 이동 가능한 2단직결클러치로 구성되고, 상기 2단변속클러치와 상기 2단직결클러치는 상기 변속축과 상기 중심축이 이루는 회전방향 위치에 따라 축 방향으로 이동 가능하게 구성되어, 양방향 부재가 2단변속클러치과 2단직결클러치 중 어느 하나와 결합하는 2단 클러치를 더 포함하는 다단기어변속장치
10. 제 9항에 있어서, 상기 2단 클러치는 상기 2단변속클러치와 2단직결클러치가 축방향으로 이동 가능하게 구성하기 위해, 상기 중심축에 원주방향으로 2 회전하여 파인 홈을 갖는 안내홈과, 상기 변속축의 축방향으로 파인 관통구멍을 따라 회전하며 상기 안내홈을 따라 축방향으로 이동하는 안내핀과, 상기 2단변속클러치와 2단직결클러치 사이에서 둘의 간격을 유지하며 상기 변속축을 감싸고 상기 안내핀을 수용하여 상기 안내핀을 따라 이동하는 안내링과, 상기 2단변속클러치와 2단직결클러치가 양방향 부재와 결합하는 방향으로 가압하는 두 개의 스프링을 가져, 변속축의 1회전 안내홈에서 상기 양방향 부재와 2단직결클러치가 결합하고, 변속축의 2회전 안내홈에서 양방향 부재와 2단변속클러치가 결합하는 다단기어변속장치
11. 제 9항에 있어서, 상기 양방향 부재는 상기 태양기어 또는 위성 캐리어 중 어느 하나인 다단기어변속장치
12. 제 3항 또는 제 9항에 있어서, 상기 결합돌기는 한쪽이 경사진 톱니 배열을 하고 있고 축 방향으로 스프링에 의해 압축응력을 받고 있어 한쪽 방향의 회전에 결합하여 같이 회전하고, 반대쪽 방향의 회전에 경사진 톱니가 미끄러져 분리되는 톱니 배열을 갖는 다단기어변속장치
13. 제 1항에 있어서, 상기 다단기어변속장치는 9단 변속기로 고안되었으며 9단의 기어비는 변속축의 1회전에 의해 선택할 수 있는 다단기어변속장치
14. 제 13항에 있어서, 상기 9단 변속기는 4조의 유성기어와 2개의 축방향 클러치와 4개의 회전방향 클러치로 구성된 것인 다단기어변속장치
15. 제 1항에 있어서, 상기 다단기어변속장치는 18단 변속기로 고안되었으며 18단의 기어비는 중심축의 2회전 안내홈과 변속축의 2회전에 의해 선택할 수 있는 다단기어변속장치
16. 제 15항에 있어서, 상기 18단 변속기는 5조의 유성기어와 2개의 축방향 클러치와 4개의 회전방향 클러치와 한개의 2단 클러치로 구성된 것인 다단기어변속장치
17. 제 2항에 있어서, 상기 중심축은 상기 폴을 지지하고 회전할 수 있게 축방향으로 형성된 폴지지홈과 상기 폴을 중심축 내에 몰입시킬 수 있도록 형성된 폴 홈과 상기 폴이 태양기어의 결합면을 향해 일어서기 위해 압축응력을 주는 스프링을 수용하기 위한 스프링 홈을 갖고, 원주방향으로 파인 홈에 축방향으로 파인 캠면을 갖는 안내홈이 형성된 것인 다단기어변속장치
18. 제 17항에 있어서, 상기 중심축은 원주방향으로 2 회전하여 파인 2 회전 안내홈이 더 형성된 것인 다단기어변속장치
19. 제 17항에 있어서, 상기 중심축은 회전축을 수용하는 축방향 관통 구멍을 가져 상기 회전축과 입력부재가 같이 회전할 수 있게 지지하는 것인 다단기어변속장치
20. 제 1항에 있어서, 상기 변속축은 주면에 형성된 관통구멍이 폴과 대응하고, 변속축을 회전시킴으로써 폴(74)과 관통구멍이 만나 태양기어가 고정함으로써 선택될 수 있는 모든 기어비율이 미리 선택 가능한 연속된 순서로 선택될 수 있는 방식으로 변속축의 원주상에 미리 선택된 프로그램에 따라 관통구멍이 배열되는 다단기어변속장치
21. 제 2항에 있어서, 상기 변속축은 상기 폴이 상기 태양기어와 결합하는 방향으로 회전을 허용하는 폴 관통구멍와 상기 축방향 클러치를 작동시키는 직결클러치 안내핀을 안내하기 위해 축방향으로 형성된 직결클러치 안내핀 안내홈이 주면에 형성된 것인 다단기어변속장치
22. 제 21항에 있어서, 상기 폴 관통구멍의 회전방향 측벽 일부는 폴이 태양기어의 결합면과 결합되어 있는 상태를 제거하기 위해 즉 분리시키기 위해 고안된 것인 다단기어변속장치
23. 제 21항에 있어서, 상기 2단 클러치를 작동시키는 2회전 안내핀을 안내하기 위해 축방향으로 형성된 2회전 안내핀 관통구멍이 주면에 더 형성된 것인 다단기어변속장치
24. 제 2항에 있어서, 상기 태양기어는 환상의 부품이며 변속축 위에 회전 가능하게 장착되고 그 내주면에 상기 폴과 결합하기 위해 다수의 오목한 결합면이 제공되고, 폴의 범위에서 결합면에서 라켓이 분리되는 것을 안전하게 확보해 주는 다단기어변속장치
25. 제 24항에 있어서, 상기 태양기어는 측면에 한쪽이 경사진 톱니 배열을 하고 있고 축 방향으로 스프링에 의해 압축응력을 받고 있어 한쪽 방향의 회전에 결합하여 같이 회전하고, 반대쪽 방향의 회전에 톱니가 미끄러져 분리되는 톱니 배열을 갖는 축방향 결합돌기를 더 갖는 것인 다단기어변속장치
26. 제 7항에 있어서, 상기 폴의 양쪽 어깨에는 폴을 지지하고 폴이 자기의 위치에서 이탈하지 않도록 돌기가 형성되어 있으며, 상기 폴이 태양기어의 결합면을 향해 일어서기 위해 압축응력을 주는 스프링을 수용하기 위한 스프링 홈을 갖는 것인 다단기어변속장치
27. 제 7항에 있어서, 상기 폴은 상기 태양기어의 결합면과 결합한 폴결합면을 향하여 회전하는 변속축 관통구멍의 측벽에 의해 폴이 상기 폴 홈에 몰입되도록 안내하는 몰입캠면을 더 갖는 것인 다단기어변속장치
28. 제 27항에 있어서, 상기 폴의 몰입캠면은 폴이 완전히 일어났을 때에 캠면의 최저점이 변속축의 내주면을 지나치지 않는 볼록한 곡면이고, 변속축의 측벽과 변속축의 법선이 이루는 각이 45°이상을 이루는 것인 다단기어변속장치
29. 제 7항에 있어서, 상기 폴이 상기 태양기어의 결합면과 결합하는 방향으로 회전하기 위한 압축응력을 제공하는 스프링 부재를 갖는 다단기어변속장치

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