KR20140131433A

KR20140131433A - 다단기어 변속장치

Info

Publication number: KR20140131433A
Application number: KR20130049661A
Authority: KR
Inventors: 박진원; 신창열; 배기만; 변동환; 이천; 성지현; 장백섭
Original assignee: (주)일지테크
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2014-11-13
Also published as: KR101498923B1

Abstract

다단기어 변속장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 중심축부와; 중심축부에 회전 가능하게 설치되는 입력부와; 입력부의 회전에 연동되어 회전되는 출력부와; 입력부로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 출력하는 변속유닛와; 변속유닛으로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 출력부로 전달하는 2단변속유닛과; 중심축부에 회전 가능하게 설치되고, 회전 위치가 조절되어 변속유닛의 변속 동작을 조절하는 변속축부; 및 변속축부와 분리되게 구비되어 중심축부에 회전 가능하게 설치되고, 변속축부와 별개로 회전 위치가 조절되어 2단변속유닛의 변속 동작을 조절하는 2단변속축부를 포함한다.

Description

다단기어 변속장치{MULTI STAGE GEAR TYPE TRANSMISSION}

본 발명은 다단기어 변속장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력받은 구동력을 가속 또는 감속하여 종동력을 출력하는 다단기어 변속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 변속장치는 구동력을 입력받아 종동력을 출력시키되, 요구되는 조건에 따라 가속 혹은 감속을 실시하여 원하는 회전속도나 토크를 얻을 수 있는 장치를 가리킨다. 이러한 변속장치는, 자전거, 자동차 등과 같은 운송수단이나 각종 기계, 공구 등 산업 전반에 걸쳐 다양한 분야에 다양한 형태로 적용된다.

특히 자전거에 적용되는 변속장치에 있어서는, 다수의 스프라켓을 겹쳐 뒷바퀴 허브와 크랭크에 각각 설치하여 체인으로 결합하고, 드레일러를 통해 변속단을 선택하도록 동작되는 형태가 가장 일반적이다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0367198호(2002년 12월 23일 등록, 발명의 명칭 : 자전거의 변속장치)에 개시되어 있다.

본 발명은 내구성이 강화되고 변속 동작을 안정적으로 제어할 수 있는 다단기어 변속장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 다단기어 변속장치는: 중심축부와; 상기 중심축부에 회전 가능하게 설치되는 입력부와; 상기 입력부의 회전에 연동되어 회전되는 출력부와; 상기 입력부로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 출력하는 변속유닛와; 상기 변속유닛으로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 상기 출력부로 전달하는 2단변속유닛과; 상기 중심축부에 회전 가능하게 설치되고, 회전 위치가 조절되어 상기 변속유닛의 변속 동작을 조절하는 변속축부; 및 상기 변속축부와 분리되게 구비되어 상기 중심축부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 변속축부와 별개로 회전 위치가 조절되어 상기 2단변속유닛의 변속 동작을 조절하는 2단변속축부를 포함한다.

또한, 상기 2단변속유닛은, 상기 변속유닛으로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 상기 출력부로 전달하는 변속상태 또는 미변속된 회전력을 상기 출력부에 전달하는 미변속상태로 동작되는 2단변속부; 및 상기 2단변속축부의 회전 위치에 따라 상기 2단변속부를 변속상태 또는 미변속상태로 동작시키는 2단변속조절부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2단변속부는, 상기 변속유닛의 회전에 연동되어 회전되는 2단변속측링기어와; 상기 2단변속측링기어에 맞물리는 복수 개의 2단변속측위성기어가 회전 가능하게 설치되는 2단변속측캐리어; 및 상기 중심축부에 회전 가능하게 구비되어 상기 2단변속측위성기어와 맞물리며, 상기 2단변속측캐리어 또는 상기 2단변속측위성기어의 회전에 연동되어 상기 출력부에 회전력을 출력하는 2단변속측태양기어를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2단변속조절부는, 상기 2단변속측캐리어의 일방향 회전을 저지하는 고정위치로 이동 가능하게 구비되는 2단클러치부; 및 상기 2단변속축부의 회전에 연동되어 상기 2단클러치부를 상기 고정위치로 이동시키는 2단클러치안내부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2단변속부는, 상기 2단클러치부의 상기 고정위치로부터의 이탈시 상기 2단변속측캐리어 및 상기 2단변속측태양기어가 상기 2단변속측링기어와 일체로 회전되어 상기 출력부에 미변속된 회전력을 출력하고; 상기 2단클러치부의 상기 고정위치 이동에 의해 상기 2단변속측캐리어의 일방향 회전이 저지되고, 상기 2단변속측링기어의 회전에 연동되어 상기 2단변속측위성기어가 회전되며, 상기 2단변속측위성기어의 회전에 연동되어 상기 2단변속측태양기어가 회전되어 상기 출력부에 변속된 회전력을 출력하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2단클러치안내부는, 상기 중심축부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 2단변속축부의 회전에 연동되어 상기 중심축부의 길이방향을 따라 이동되는 제1캠핀과; 상기 2단변속축부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1캠핀의 이동에 연동되어 상기 중심축부의 길이방향을 따라 이동되는 클러치안내링; 및 상기 2단클러치부가 상기 클러치안내링의 이동에 연동되어 상기 중심축부의 길이방향을 따라 이동되도록 상기 2단클러치부를 상기 클러치안내링에 결합시키는 제2캠핀을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중심축부에는, 상기 중심축부의 외주면에 오목하게 형성되고 상기 중심축부의 외주면을 따라 나선 형상으로 연장되어 상기 제1캠핀의 상기 중심축부의 길이방향을 따른 이동을 안내하는 이동안내홈이 형성되고; 상기 제1캠핀의 일측은 상기 2단변속축부를 감싸도록 구비되는 상기 클러치안내링에 결합되며, 상기 제1캠핀의 타측은 상기 2단변속축부를 관통하여 상기 이동안내홈에 이동 가능하게 삽입되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 클러치안내링에는, 상기 제1캠핀이 끼움결합되는 제1끼움홀 및 상기 제2캠핀이 끼움결합되는 제2끼움홀이 형성되고; 상기 2단클러치부에는, 상기 2단클러치부에 관통되게 형성되고 상기 제2캠핀이 이동 가능하게 삽입되도록 상기 2단클러치부의 둘레방향을 따라 연장되는 슬라이딩홀이 형성되며; 상기 제1끼움홀은, 상기 슬라이딩홀을 통해 상기 제2끼움홀을 상기 2단클러치부의 외측으로 개방시키는 위치에 위치된 상기 2단클러치부에 의해 적어도 일부분이 덮이도록, 상기 중심축부의 길이방향으로 상기 제2끼움홀과 다른 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬라이딩홀은, 상기 제2캠핀이 상기 슬라이딩홀에 삽입된 상태에서 상기 2단클러치부가 상기 중심축부의 길이방향을 따라 유동될 수 있도록, 상기 캠핀보다 넓은 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2단변속조절부는, 상기 2단클러치부를 상기 고정위치 측으로 탄성 가압하는 2단클러치가압부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다단기어 변속장치에 따르면, 변속유닛의 동작 제어와 2단변속유닛의 동작 제어가 두 개의 변속축부에 의해 별개로 이루어지도록 하는 구조를 취함으로써, 인접된 각 부품들과의 간섭으로 인한 마찰저항, 마모, 비틀림에 의한 변형에 대한 내성이 향상되므로, 내구성이 강화되고, 변속유닛과 2단변속유닛의 변속 동작을 안정적으로 제어할 수 있다.

또한 본 발명은, 2단클러치안내부와 2단클러치부 간의 조립이 진행되는 동안 제2캠핀을 제2끼움홀로 삽입하는 과정에서 제2캠핀이 제1끼움홀로부터 임의적으로 이탈되는 것을 억제할 수 있으므로, 제조 과정에서 부품 조립이 쉽고 편하게 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단기어 변속장치의 구조를 보여주는 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단기어 변속장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속축부 및 직결연결부 부분을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 래칫폴의 설치구조를 보여주는 측단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 래칫폴의 작동상태를 보여주는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력측변속부를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 출력측변속부를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직결연결부의 설치구조를 보여주는 정단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 직결연결부의 동작을 보여주는 정단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속축부 및 2단변속유닛 부분을 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속조절부의 설치구조를 보여주는 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속조절부의 설치구조를 보여주는 정단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 2단변속조절부의 동작을 보여주는 정단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속유닛의 타방향 회전 상태를 보여주는 정단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 다단기어 변속장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단기어 변속장치의 구조를 보여주는 정단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단기어 변속장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변속축부 및 직결연결부 부분을 도시한 분해 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 래칫폴의 설치구조를 보여주는 측단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 래칫폴의 작동상태를 보여주는 측단면도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입력측변속부를 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 출력측변속부를 도시한 분해 사시도다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 직결연결부의 설치구조를 보여주는 정단면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 직결연결부의 동작을 보여주는 정단면도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속축부 및 2단변속유닛 부분을 도시한 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속조절부의 설치구조를 보여주는 측단면도이다. 또한, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속조절부의 설치구조를 보여주는 정단면도이고, 도 13은 도 12에 도시된 2단변속조절부의 동작을 보여주는 정단면도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 2단변속유닛의 타방향 회전 상태를 보여주는 정단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다단기어 변속장치는, 중심축부(100)와, 입력부(200)와, 출력부(300)와, 변속유닛(400)과, 2단변속유닛(500)과, 변속축부(600) 및 2단변속축부(700)를 포함한다.

중심축부(100)는 다단기어 변속장치가 설치되는 프레임(미도시)에 회전되지 않게 설치된다. 이러한 중심축부(100)의 외주면에는 래칫폴(10)을 수용하는 폴홈(부호생략)이 형성되고, 폴홈과 연결된 중심축부(100)의 내부에는 래칫폴(10)을 탄성 지지하는 폴스프링(20)을 수용하는 폴스프링홈(부호생략)이 형성된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 래칫폴(10)은 중심축부(100)의 길이방향(이하 "축방향"이라 한다)을 따라 복수 개가 구비된다. 래칫폴(10)은 후술할 각 태양기어(414,419,424,429)의 개수에 대응되는 개수로 구비되며, 각각의 래칫폴(10)은 중심축부(100)의 폴홈에 각각 수용되되, 각 해당 태양기어(414,419,424,429) 측으로 돌출되는 방향으로 회전될 수 있도록 중심축부(100)에 회전 가능하게 설치된다. 이러한 각각의 래칫폴(10)은, 폴스프링홈에 수용된 폴스프링(20)에 의해 탄성 지지되되, 각 해당 태양기어(414,419,424,429) 측으로 돌출되는 방향으로 가압된다.

각각의 태양기어(414,419,424,429)는 중심축부(100) 및 변속축부(600)의 외측에 구비되되, 중심축부(100)를 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 각각의 태양기어(414,419,424,429)는 각각 짝을 이루는 래칫폴(10)과 결합하는 축방향 위치에 배치되며, 이러한 각 태양기어(414,419,424,429)의 내주면에는 돌기(부호생략)가 중심축부(100) 측으로 돌출되게 형성된다.

각각의 래칫폴(10)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각 짝을 이루는 해당 태양기어(414,419,424,429) 측으로 돌출되도록 회전되면, 짝을 이루는 해당 태양기어(414,419,424,429)의 돌기와 맞물려 그 태양기어(414,419,424,429)의 일방향 또는 타방향으로의 회전을 저지하게 된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 입력부(200)는 중심축부(100)에 회전 가능하게 설치된다. 입력부(200)는 회전력을 입력받아 회전되고, 입력받은 회전력을 변속유닛(400)에 전달한다. 본 실시예에서, 입력부(200)는 체인(미도시)과 연결되어 체인의 이동에 의해 회전되는 스프라켓(210)의 회전에 연동되어 회전되는 것으로 예시된다.

출력부(300)는 입력부(200)의 회전에 연동되어 회전된다. 이러한 출력부(300)는 변속유닛(400), 2단변속유닛(500), 변속축부(600), 2단변속축부(700)를 내부에 수용하는 케이스 형태로 구비되며, 변속유닛(400)을 거쳐 2단변속유닛(500)에 의해 전달된 회전력을 전달받아 회전된다.

변속유닛(400)은 입력부(200)로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 출력한다. 이러한 변속유닛(400)은 입력부(200)로부터 입력받은 회전력을 변속하여 출력하는 복수 개의 변속부(410,420)를 포함한다. 본 실시예에서, 변속유닛(400)은 입력측변속부(410)와 출력측변속부(420)를 포함하는 형태인 것으로 예시된다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 입력측변속부(410)는, 제1입력측링기어(411)와, 제1입력측캐리어(412)와, 제1입력측위성기어(413)와, 제1입력측태양기어(414)와, 제2입력측링기어(416)와, 제2입력측캐리어(417)와, 제2입력측위성기어(418) 및 제2입력측태양기어(419)를 포함한다.

제1입력측링기어(411)는 내측에 기어치가 형성되는 링 형상으로 형성된다. 제1입력측캐리어(412)는 제1입력측링기어(411)와 일체로 회전되도록 제1입력측링기어(411)와 결합된다. 이러한 제1입력측캐리어(412)는 입력부(200)와 맞물려 입력부(200)의 회전에 의해 회전된다. 외측에 기어치가 형성되는 제1입력측위성기어(413)는, 복수 개가 제1입력측캐리어(412)에 회전(자전) 가능하게 설치되어 제2입력측링기어(416)의 내측에 회전(공전) 가능하게 맞물린다. 제1입력측태양기어(414)는, 중심축부(100)를 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 외측에 기어치가 형성되어 복수 개의 제1입력측위성기어(413)와 맞물리며, 래칫폴(10)의 작동 여부에 의해 회전 가능한 상태가 되거나 회전이 저지되는 상태가 된다.

본 실시예에서는, 회전력이 입력부(200)의 일방향 회전에 의해 전달되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 제1입력측태양기어(414)는 래칫폴(10)의 작동에 의해 일방향 회전이 저지된다.

제2입력측링기어(416)는, 제1입력측링기어(411)의 외측에 구비되며, 제1입력측위성기어(413)와 인접한 일측의 내측에 기어치가 형성되는 링 형상으로 형성된다. 이러한 제2입력측링기어(416)는 일측이 제1입력측위성기어(413)와 맞물리며, 타측이 제2입력측캐리어(417)와 결합되어 제2입력측캐리어(417)와 일체로 회전된다. 제2입력측캐리어(417)는 제1입력측링기어(411) 및 제2입력측링기어(416)의 내측에 위치되고, 제2입력측링기어(416)와 결합되어 제2입력측링기어(416)와 함께 회전된다. 외측에 기어치가 형성되는 제2입력측위성기어(418)는, 복수 개가 제2입력측캐리어(417)에 회전(자전) 가능하게 설치되어 제1입력측링기어(411)의 내측에 회전(공전) 가능하게 맞물린다. 제2입력측태양기어(419)는, 중심축부(100)를 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 외측에 기어치가 형성되어 복수 개의 제2입력측위성기어(418)와 맞물리며, 래칫폴(10)의 작동 여부에 의해 회전 가능한 상태가 되거나 타방향 회전이 저지되는 상태가 된다.

상기한 바와 같은 입력측변속부(410)의 변속 동작을 살펴보면, 입력부(200)의 일방향 회전에 의해 입력되는 회전력은, 입력부(200)와 일체로 회전되는 제1입력측캐리어(412)로 전달된다.

이때, 제1입력태양기어(414)의 일방향 회전이 가능한 상태인 경우, 제2입력측링기어(416)와 제1입력측위성기어(413) 및 제1입력측태양기어(414)는 제1입력측캐리어(412)와 일체로 회전되며, 이에 따라 제2입력측링기어(416)는 미변속된 회전력을 출력하게 된다.

그리고, 제1입력측태양기어(414)가 래칫폴(10)과 맞물려 일방향 회전이 저지되는 경우, 제1입력측위성기어(413)가 제1입력측태양기어(414)와 맞물려 자전하게 되고, 제2입력측링기어(416)는 자전하는 제1입력측위성기어(413)와 맞물려 회전된다. 이에 따라 제2입력측링기어(416)는 변속된 회전력을 출력하게 된다.

또한, 제2입력측태양기어(419)의 타방향 회전이 가능한 상태인 경우, 제2입력측캐리어(417)와 제2입력측위성기어(418) 및 제2입력측태양기어(419)는 제2입력측링기어(416)와 일체로 회전되며, 이에 따라 제2입력측캐리어(417) 또는 제2입력측태양기어(419)는 미변속된 회전력을 출력하게 된다.

그리고, 제2입력측태양기어(419)의 타방향 회전이 저지되는 상태인 경우, 제2입력측위성기어(418)가 제2입력측링기어(416)와 맞물려 자전하면서 제2입력측링기어(416)의 내측을 공전하게 되고, 제2입력측캐리어(417)는 제2입력측위성기어(418)의 공전에 의해 회전된다. 이에 따라 제2입력측캐리어(417)는 변속된 회전력을 출력하게 된다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 출력측변속부(420)는 제1출력측링기어(421)와, 제1출력측캐리어(422)와, 제1출력측위성기어(423)와, 제1출력측태양기어(424)와, 제2출력측링기어(426)와, 제2출력측캐리어(427)와, 제2출력측위성기어(428) 및 제2출력측태양기어(429)를 포함한다.

제1출력측링기어(421)는 내측에 기어치가 형성되는 링 형상으로 형성된다. 제1출력측캐리어(422)는 제1출력측링기어(421)와 함께 회전되도록 제1출력측링기어(421)와 결합된다. 이러한 제1출력측캐리어(422)는, 후술할 직결연결부(430)를 매개로 제2입력측캐리어(417)와 결합되어 제2입력측캐리어(417) 및 제2입력측링기어(416)와 함께 회전된다. 외측에 기어치가 형성되는 제1출력측위성기어(423)는, 복수 개가 제1출력측캐리어(422)에 회전(자전) 가능하게 설치되어 제2출력측링기어(426)의 내측에 회전(공전) 가능하게 맞물린다. 제1출력측태양기어(424)는, 중심부를 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 외측에 기어치가 형성되어 복수 개의 제1출력측위성기어(423)와 맞물리며, 래칫폴(10)의 작동 여부에 의해 회전 가능한 상태가 되거나 일방향 회전이 저지되는 상태가 된다.

제2출력측링기어(426)는, 제1출력측링기어(421)의 외측에 구비되며, 제1출력측위성기어(423)와 인접한 일측의 내측에 기어치가 형성되는 링 형상으로 형성된다. 이러한 제2출력측링기어(426)는 일측이 제1출력측위성기어(423)와 맞물리며, 타측이 제2출력측캐리어(427)와 결합되어 제2출력측캐리어(427)와 함께 회전된다. 제2출력측캐리어(427)는 제1출력측링기어(421) 및 제2출력측링기어(426)의 내측에 위치되고, 제2출력측링기어(426)와 결합되어 제2출력측링기어(426)와 함께 회전된다. 외측에 기어치가 형성되는 제2출력측위성기어(428)는, 복수 개가 제2출력측캐리어(427)에 회전(자전) 가능하게 설치되어 제1출력측링기어(421)의 내측에 회전(공전) 가능하게 맞물린다. 제2출력측태양기어(429)는, 중심축부(100)를 중심으로 회전 가능하게 구비되고, 외측에 기어치가 형성되어 복수 개의 제2출력측위성기어(428)와 맞물리며, 래칫폴(10)의 작동 여부에 의해 회전 가능한 상태가 되거나 타방향 회전이 저지되는 상태가 된다.

상기한 바와 같은 출력측변속부(420)의 변속 동작은 입력측변속부(410)의 변속 동작의 경우와 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 입력측변속부(410)와 출력측변속부(420) 사이에는, 도 1과 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 직결연결부(430)가 구비된다. 직결연결부(430)는 후술할 변속축부(600)의 회전 위치에 따라 입력측변속부(410)의 제2입력측태양기어(419)와 출력측변속부(420)의 제1출력측태양기어(424)를 직결시키거나 제2입력측태양기어(419)와 제1출력측태양기어(424) 간의 직결 상태를 해제시키도록 작동된다.

본 실시예에서, 직결연결부(430)는 직결캐리어(431)와, 직결클러치(433,434)와, 직결클러치안내링(435)을 포함하는 것으로 예시된다.

직결캐리어(431)는 제2입력측캐리어(417)와 제1출력측캐리어(422)를 연결한다. 이러한 직결캐리어(431)는 일측이 제2입력측캐리어(417)와 결합되고 타측이 제1출력측캐리어(422)와 결합되어 제2입력측캐리어(417)의 회전력을 제1출력측캐리어(422)로 전달한다.

직결클러치(433,434)는 직결캐리어(431)의 내측에 축방향으로 이동 가능하게 구비된다. 직결클러치(433,434)는 제2입력측캐리어(417)에 인접한 측과 제1출력측캐리어(422)에 인접한 측에 각각 구비된다.

이 중 제2입력측캐리어(417)에 인접한 측에 구비되는 직결클러치(433)는, 축방향으로 이동되되, 제2입력측태양기어(418) 측으로 이동될 수 있고, 제2입력측태양기어(418) 측으로 이동되면 제2입력측태양기어(418)와 맞물려 결합된다.

그리고 제1출력측캐리어(422)에 인접한 측에 구비되는 직결클러치(434)는, 축방향을 따라 제1출력측태양기어(424) 측으로 이동될 수 있고, 제1출력측태양기어(424) 측으로 이동되면 제1출력측태양기어(424)와 맞물려 결합된다.

직결클러치안내링(435,436)은 변속축부(600)를 감싸도록 변속축부(600)의 외측에 구비되고, 각 직결클러치(433,434)의 사이에 배치되어 직결클러치(433,434)를 각각 축방향으로 지지한다. 각 직결클러치(433,434)를 각각 지지하는 각각의 직결클러치안내링(435,436)은 축방향을 따라 이동 가능하게 구비되고, 변속축부(600)의 회전에 연동되어 이동하며 직결클러치(433,434)의 이동을 안내한다.

본 실시예에 따르면, 중심축부(100)에는 안내홈(110)이 형성된다. 안내홈(110)은 중심축부(100)의 외주면에 오목하게 형성되되, 일부분이 축방향으로 굴곡지게 형성된다. 각 직결클러치안내링(435,436)에는 안내핀(437,438)이 결합된다.

각각의 안내핀(437,438)은 변속축부(600)에 축방향으로 연장되게 형성된 관통구멍(부호생략)을 통과하여 안내홈(110)에 이동 가능하게 삽입된다. 안내핀(437,438)은 변속축부(600)의 회전시 변속축부(600)와 함께 중심축부(100)의 외주면을 따라 회전하면서 안내홈(110)을 따라 이동하며, 안내홈(110)의 축방향으로 굴곡지게 형성된 부분에서 축방향으로 이동된다. 직결클러치안내링(435,436)은 안내핀(437,438)에 의해 그 이동이 안내되어 축방향으로 이동될 수 있다.

본 실시예에서, 직결클러치안내링(435,436)은, 축방향으로 이동되되, 서로 간의 간격이 좁아지거나 멀어지는 방향으로 이동되는 것으로 예시된다. 이러한 직결클러치안내링(435,436)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 간의 간격이 좁아지는 방향으로 이동되면서 직결클러치(433,434)를 축방향으로 가압하여, 서로 맞물려 있던 직결클러치(433,434)와 태양기어(419,424) 간의 결합을 해제시킨다. 이에 따라 제2입력측태양기어(419)와 제1출력측태양기어(424) 간의 직결 상태가 해제된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 직결클러치안내링(435,436)이 서로 간의 간격이 멀어지는 방향으로 이동되면, 직결캐리어(431)와 직결클러치(433,434) 사이에 각각 개재된 탄성부재(439)의 작용에 의해, 직결클러치(433,434)가 각각 태양기어(419,424) 측으로 이동되어 각 태양기어(419,424)와 맞물려 결합된다. 이에 따라 제2입력측태양기어(419)와 제1출력측태양기어(424)가 직결 상태로 연결된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기한 바와 같은 변속유닛(400)의 변속 동작은, 변속축부(600)에 의해 조절된다. 변속부(600)는 중심축부(100)에 회전 가능하게 설치되고, 회전 위치가 조절되어 변속유닛(400)의 변속 동작을 조절한다.

변속축부(600)는 래칫폴(10)의 작동과 직결연결부(430)의 작동에 관여한다. 변속축부(600)는 중심축부(100)를 감싸도록 설치되며, 이러한 변속축부(600)에는 복수 개의 폴작동구멍(부호생략)이 형성된다.

본 실시예에 따르면, 각각의 래칫폴(10)은, 각각 변속축부(600)의 내부에서 변속축부(600)에 의해 구속되어 폴홈에 수용되어 있다가, 변속축부(600)가 회전되어 폴작동구멍이 그 외측에 위치하게 되면, 변속축부(600)에 의한 구속이 해제된다.

이와 같이 구속이 해제된 래칫폴(10)은, 폴스프링(20)에 의해 탄성 지지되고 있는 상태이므로, 폴작동구멍을 통해 각 해당 태양기어(414,419,424,429) 측으로 돌출되도록 회전될 수 있다. 이와 같이 돌출된 래칫폴(10)은 짝을 이루는 해당 태양기어(414,419,424,429)의 돌기와 맞물려 그 태양기어(414,419,424,429)의 일방향 또는 타방향으로의 회전을 저지하게 된다.

즉 상기와 같은 래칫폴(10)의 작동은, 폴작동구멍의 위치 이동을 통해 래칫폴(10)의 구속 여부를 결정하는 변속축부(600)의 동작에 의해 조절될 수 있다. 그리고 각 폴작동구멍은, 변속축부(600)의 회전 위치에 따라 일부의 래칫폴(10)만이 작동되도록, 변속축부(600)의 둘레방향을 따라 서로 다른 위치에 위치되도록 형성될 수 있다. 이로써, 변속축부(600)의 회전 위치에 따라 일부의 래칫폴(10)만이 작동될 수 있게 되므로, 변속축부(600)의 회전 위치를 조절하는 동작만으로 입력변속부(410)와 출력측변속부(420)의 변속 동작을 조절할 수 있다.

아울러 직결연결부(430)의 작동은, 변속축부(600)가 회전하여 안내핀(437,438)이 안내홈(110)을 따라 이동되도록 유도함에 의해 이루어질 수 있다.

상기와 같은 변속축부(600)의 회전 위치 조절은, 변속축작동부(610)에 의해 이루어질 수 있다. 그리고 변속축작동부(610)의 동작 제어는 변속축부(600)의 회전을 외부에서 제어하기 위해 연결되는 변속 와이어(미도시)에 의해 이루어질 수 있다.

일례로서, 변속축작동부(610)는 변속 와이어가 감기는 정도에 따라 회전 위치가 변화되는 권취축(미도시)과, 권취축의 회전력을 전달하도록 맞물리는 복수 개의 기어들을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 변속축작동부(610)를 통해 전달되는 회전력은, 변속축작동부(610)와 변속축부(600) 사이를 연결하는 변속축연결부재(650)에 의해 변속축부(600)로 전달된다. 이에 따라 변속축부(600)는, 외부에서 이루어지는 변속 와이어 제어에 의해 그 회전 위치가 조절될 수 있다.

도 1과 도 10 내지 도 12를 참조하면, 2단변속유닛(500)은 변속유닛(400)으로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 출력부(300)로 전달한다. 그리고 2단변속축부(700)는 변속축부(600)와 분리되어 중심축부(100)에 중심축부(100)를 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 2단변속축부(700)는 변속축부(600)와 별개로 그 회전 위치가 조절되어 2단변속유닛(500)의 변속 동작을 조절한다. 2단변속축부(700)의 구체적인 구조 및 작용은 후술하기로 한다.

본 실시예에 따르면, 2단변속유닛(500)은 2단변속부(510)와 2단변속조절부(550)를 포함한다.

2단변속부(510)는 변속유닛(400)으로부터 회전력을 입력받으며, 변속된 회전력을 출력부(300)로 출력하는 변속상태, 또는 미변속된 회전력을 출력부(300)로 전달하는 미변속상태로 동작된다. 이러한 2단변속부(510)는 2단변속측링기어(511)와, 2단변속측캐리어(513)와, 2단변속측위성기어(515) 및 2단변속측태양기어(517)를 포함한다.

2단변속측링기어(511)는 변속유닛(400)의 회전에 연동되어 회전된다. 이러한 2단변속측링기어(511)는 내측에 기어치가 형성되는 링 형상으로 형성되며, 제2출력측캐리어(427)와 결합되어 제2출력측캐리어(427) 및 제2출력측링기어(426)와 함께 회전된다.

2단변속측캐리어(513)는 2단변속측링기어(511)의 내측에 구비된다. 2단변속측캐리어(513)에는, 외측에 기어치가 형성되어 2단변속측링기어(511)의 내측에 맞물리는 복수 개의 2단변속측위성기어(515)가 회전 가능하게 설치된다.

2단변속측태양기어(517)는 중심축부(100)에 회전 가능하게 구비되어 2단변속측위성기어(515)와 맞물리며, 2단변속측캐리어(513) 또는 2단변속측위성기어(515)의 회전에 연동되어 출력부(300)에 회전력을 출력한다. 출력부(300)는 2단변속측태양기어(517)와 결합되어 2단변속측태양기어(517)와 일체로 회전되며, 2단변속부(510)는 2단변속측태양기어(517)의 회전을 통해 회전력을 출력부(300)로 전달하게 된다.

본 실시예에 따르면, 2단변속측태양기어(517)는, 2단변속측캐리어(513)의 회전시 2단변속측캐리어(513)의 회전에 연동되어 2단변속측캐리어(513)와 일체로 회전되고, 2단변속측캐리어(513)의 일방향 회전이 저지되면 2단변속측캐리어(513) 상에서 자전하는 2단변속측위성기어(515)와 맞물려 회전된다.

2단변속측태양기어(517)가 2단변속측캐리어(513)와 함께 회전되는 경우, 2단변속부(510)는 변속유닛(400)으로부터 입력받은 회전력을 변속하지 않은 미변속상태로 출력부(300)로 전달하게 된다. 그리고 2단변속측위성기어(515)가 2단변속측캐리어(513) 상에서 자전하게 되는 경우, 2단변속부(510)는 변속유닛(400)으로부터 입력받은 회전력을 변속한 변속상태로 출력부(300)로 전달하게 된다.

한편, 미설명된 부호 30은 출력부(300)를 중심축부(100)에 회전 가능하게 결합시키는 베어링을 가리킨다.

2단변속조절부(550)는 2단변속축부(700)의 회전 위치에 따라 2단변속부(510)를 변속상태 또는 미변속상태로 동작시킨다. 이러한 2단변속조절부(550)는 2단클러치부(560)와 2단클러치안내부(570)를 포함한다.

2단클러치부(560)는 2단변속측캐리어(513)의 일방향 회전을 저지하는 고정위치로 이동 가능하게 구비된다. 2단클러치부(560)는 중심축부(100) 및 2단변속축부(700)를 감싸는 링 형태로 형성되며, 축방향으로 이동 가능하게 구비된다.

2단클러치부(560)의 2단변속측캐리어(513)와 마주보는 일측 단부에는, 경사진 형태의 돌출턱(부호생략)이 형성되며, 2단클러치부(560)와 마주보는 2단변속측캐리어(513)의 측벽에는 2단클러치부(560)의 돌출턱과 대향되게 경사진 형태의 돌출턱이 형성된다.

고정위치로 이동된 2단클러치부(560)는 그 일측 단부에 형성된 돌출턱이 2단변속측캐리어(513)의 돌출턱과 맞물려 결합되며, 이와 같이 2단변속측캐리어(513)와 결합된 2단클러치부(560)는 2단변속측캐리어(513)의 타방향 회전만을 허용하고 일방향 회전은 저지하는 작용을 하게 된다.

2단클러치안내부(570)는 2단변속축부(700)의 이동에 연동되어 2단클러치부(560)를 고정위치로 이동시킨다. 이러한 2단클러치안내부(570)는 제1캠핀(571)과, 클러치안내링(573) 및 제2캠핀(575)을 포함한다.

한편, 중심축부(100)에는 이동안내홈(120)이 형성된다. 이동안내홈(120)은 중심축부(100)의 외주면에 오목하게 형성되고, 중심축부(100)의 외주면을 따라 나선 형상으로 연장됨으로써, 제1캠핀(571)의 축방향으로의 이동을 안내하는 경로를 형성한다.

제1캠핀(571)은, 중심축부(100)에 이동 가능하게 결합되고, 2단변속축부(700)의 회전에 연동되어 축방향을 따라 이동된다. 그리고 클러치안내링(573)은, 2단변속축부(700)를 감싸도록 2단변속축부(700)의 외측에 이동 가능하게 설치되고, 제1캠핀(571)의 이동에 연동되어 축방향을 따라 이동된다. 또한, 제1캠핀(571)의 일측은 클러치안내링(573)에 결합되고, 제1캠핀(571)의 타측은 2단변속축부(700)를 관통하여 이동안내홈(120)에 이동 가능하게 삽입된다.

본 실시예에 따르면, 2단변속축부(700)는 링 형상으로 형성되어 중심축부(100)의 외주면을 감싸도록 중심축부(100)의 외측에 설치된다.

2단변속축부(700)에는 관통구멍(부호생략)이 관통되게 형성되어 축방향으로 연장되고, 이러한 관통구멍에는 제1캠핀(571)이 삽입된다. 제1캠핀(571)은 관통구멍에 삽입되어 2단변속축부(700)에 축방향으로 이동 가능하게 결합되고, 이러한 제1캠핀(571)의 타측은 관통구멍을 통해 2단변속축부(700)를 관통하여 이동안내홈(120)에 이동 가능하게 삽입된다.

아울러, 클러치안내링(573)에는 제1끼움홀(573a)이 형성된다. 제1캠핀(571)은 일측이 제1끼움홀(573a)에 끼움 결합됨으로써 클러치안내링(573)에 결합되며, 이처럼 제1캠핀(571)과 결합되는 클러치안내링(573)은, 제1캠핀(571)의 이동시 제1캠핀(571)과 일체로 축방향으로 이동될 수 있다.

상기한 바와 같이 중심축부(100), 2단변속축부(700), 클러치안내링(573) 간을 결합시키는 제1캠핀(571)은, 2단변속축부(700)의 회전 위치 조절시, 회전되는 2단변속축부(700)와 일체로 회전되어 이동안내홈(120)을 따라 회전되면서 이동안내홈(120)에 형성된 경로에 의해 축방향으로 이동된다. 이러한 제1캠핀(571)과 결합된 클러치안내링(573)은, 제1캠핀(571)과 일체로 회전되는 한편, 제1캠핀(571)의 이동에 연동되어 축방향으로 이동될 수 있다.

아울러, 2단클러치부(560)에는 슬라이딩홀(565)이 형성된다. 슬라이딩홀(565)은 2단클러치부(560)에 관통되게 형성되고, 제2캠핀(575)이 2단클러치부(560)의 둘레방향으로 이동 가능하게 삽입되도록 2단클러치부(560)의 둘레방향을 따라 연장된다.

제2캠핀(575)은 2단클러치부(560)를 2단변속축부(700)의 이동에 연동되어 이동되도록 결합시킨다. 본 실시예에 따르면, 제2캠핀(575)의 일측은 슬라이딩홀(565)에 2단클러치부(560)의 둘레방향으로 이동 가능하게 삽입되는 형태로 2단클러치부(560)에 결합되고, 제2캠핀(575)의 타측은 클러치안내링(573)에 결합된다.

클러치안내링(573)에는 제2끼움홀(573b)이 더 형성된다. 제2캠핀(575)은 타측이 제2끼움홀(573b)에 끼움 결합됨으로써 클러치안내링(573)에 결합된다. 이처럼 2단클러치부(560)는, 클러치안내링(573)와 결합되는 제2캠핀(575)과의 결합을 매개로 클러치안내링(573)에 결합된다.

이와 같이 2단클러치부(560)를 클러치안내링(573)에 결합시키는 제2캠핀(575)은, 클러치안내링(573)의 축방향 이동시, 클러치안내링(573)과 일체로 회전되면서 축방향으로 이동된다. 이러한 제2캠핀(575)과 결합된 2단클러치부(560)는 제2캠핀(575)의 이동에 연동되어 축방향으로 이동될 수 있다.

본 실시예에서, 제1끼움홀(573a)과 제2끼움홀(573b)은 클러치안내링(573) 상에 서로 이격되게 배치되되, 축방향으로 서로 다른 위치에 배치되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 제2끼움홀(573b)이 슬라이딩홀(565)을 통해 2단클러치부(560)의 외측으로 개방되는 위치에 2단클러치부(560)가 위치되었을 때, 제1끼움홀(573a)은 슬라이딩홀(565)이 형성되지 않은 2단클러치부(560)의 다른 부분에 의해 적어도 일부분이 덮이게 된다.

본 실시예에 따르면, 중심축부(100)와 2단변속축부(700)와 2단클러치부(560) 및 2단클러치안내부(570) 간의 조립은, 중심축부(100)와 2단변속축부(700) 및 2단클러치안내부(570) 간의 조립, 2단클러치안내부(570)와 2단클러치부(560) 간의 조립 순으로 이루어질 수 있다.

이에 따르면, 먼저 2단변속축부(700)를 중심축부(100)의 외측에 끼워 중심축부(100)에 조립하고, 클러치안내링(573)을 2단변속축부(700)의 외측에 끼워 2단변속축부(700)에 조립한다.

그런 다음, 중심축부(100)의 이동안내홈(120)과 2단변속축부(700)의 관통구멍 및 클러치안내링(573)의 제1끼움홀(573a)이 서로 연결되도록 중심축부(100)와 2단변속축부(700) 및 클러치안내링(573)의 상대 위치를 정렬하고, 제1캠핀(571)을 클러치안내링(573)의 외측으로부터 제1끼움홀(573a)로 삽입한다.

이와 같은 제1캠핀(571)의 삽입은, 2단클러치부(560)가 클러치안내링(573)의 외측에 끼워져 클러치안내링(573)에 조립된 상태에서도 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1캠핀(571)의 제1끼움홀(573a)으로의 삽입은, 2단클러치부(560)에 형성된 슬라이딩홀(565) 또는 슬라이딩홀(565)과 별개로 2단클러치부(560)의 단부 측에 관통되게 형성된 절개홀(미도시)을 통해 이루어질 수 있다.

제1끼움홀(573)을 통해 삽입된 제1캠핀(571)은, 관통구멍을 통해 2단변속축부(573)를 관통하여 이동안내홈(120)에 삽입되고, 이로써 중심축부(100)와 2단변속축부(700) 및 2단클러치안내부(570) 간의 조립이 완료된다.

상기와 같이 중심축부(100)와 2단변속축부(700) 및 2단클러치안내부(570) 간의 조립이 완료되고, 2단클러치부(560)가 클러치안내링(573)의 외측에 조립되면, 클러치안내링(573)의 제2끼움홀(573b)과 2단클러치부(560)의 슬라이딩홀(565)이 서로 연결되도록 클러치안내링(573)과 2단클러치부(560)의 상대 위치를 정렬하고, 제2캠핀(575)을 2단클러치부(560)의 외측으로부터 제2끼움홀(573b)으로 삽입한다.

이때, 제1끼움홀(573a)과 제2끼움홀(573b)은 클러치안내링(573) 상에 축방향으로 서로 다른 위치에 이격되게 배치되므로, 상기와 같이 제2끼움홀(573b)과 슬라이딩홀(565)이 서로 연결되도록, 다시 말해 제2끼움홀(573b)이 슬라이딩홀(565)을 통해 2단클러치부(560)의 외부로 개방되도록 클러치안내링(573)과 2단클러치부(560)의 상대 위치가 정렬되면, 제1끼움홀(573a)은 2단클러치부(560)의 슬라이딩홀(565)이 형성되지 않은 부분에 의해 적어도 일부분이 덮이게 된다.

이에 따라, 제1끼움홀(573a)에 삽입된 제1캠핀(571)은 제1끼움홀(573a)과 함께 2단클러치부(560)에 의해 덮이게 되므로, 2단클러치안내부(570)와 2단클러치부(560) 간의 조립이 진행되는 동안 제2캠핀(575)을 제2끼움홀(573b)로 삽입하는 과정에서, 제2캠핀(575)이 제1끼움홀(573a)로부터 임의적으로 이탈되는 것을 억제할 수 있게 된다.

한편, 축방향으로 이동 가능하게 구비되는 2단클러치부(560)는, 2단변속축부(700)의 회전에 연동되어 고정위치 측으로 이동되거나, 고정위치에서 이탈되는 측으로 이동될 수 있다. 예를 들어 2단클러치부(560)는, 2단변속축부(700)의 일방향 회전시 고정위치로 이동되고, 2단변속축부(700)의 타방향 회전시 고정위치로부터 이탈될 수 있다. 이하, 2단클러치부(560)의 동작 및 작용에 관하여 설명한다.

변속유닛(400)으로부터 회전력을 입력받는 2단변속유닛(500)의 2단변속측링기어(511)는, 변속유닛(400)의 회전에 연동되어 회전되되, 제2출력측캐리어(427)와 일체로 회전된다.

이때, 2단클러치부(560)가 고정위치로부터 이탈된 상태이면, 2단변속측캐리어(513)는 일방향 회전이 자유롭게 이루어질 수 있는 상태가 된다(도 12 참조). 이러한 상태의 2단변속측캐리어(513)는 2단변속측링기어(511)와 일체로 회전되고, 2단변속위성기어(515)를 매개로 2단변속측캐리어(513)와 연결된 2단변속측태양기어(517) 또한 2단변속측링기어(511)와 함께 2단변속측링기어(511)와 일체로 회전된다. 이에 따라 2단변속부(510)는, 출력부(300)로 회전력을 출력하되, 변속유닛(400)으로부터 입력받은 회전력을 변속하지 않은 미변속상태로 출력부(300)로 전달하게 된다.

이와 달리, 2단클러치부(560)가 고정위치로 이동되어 2단변속측캐리어(513)와 맞물려 결합되면, 2단변속측캐리어(513)의 일방향 회전이 저지되는 상태가 된다(도 13 참조). 이와 같이 2단변속측캐리어(513)의 일방향 회전이 저지되면, 2단변속측위성기어(515)가 회전되는 2단변속측링기어(511)에 맞물려 2단변속측캐리어(513) 상에서 자전하게 된다. 그리고 2단변속측태양기어(517)는, 2단변속측위성기어(515)와 맞물려 회전된다. 이에 따라 2단변속부(210)는, 출력부(300)로 회전력을 출력하되, 변속유닛(400)으로 입력받은 회전력을 변속한 변속상태로 출력부(300)로 전달하게 된다.

상기한 바와 같은 2단변속유닛(500)의 변속 동작은 2단변속축부(700)에 의해 조절된다. 2단변속축부(700)는 중심축부(100)에 회전 가능하게 설치되고, 회전 위치가 조절되어 2단변속유닛(500)의 변속 동작, 좀 더 구체적으로는 2단변속조절부(550)의 동작을 조절한다.

상기와 같은 2단변속축부(700)의 회전 위치 조절은, 2단변속축작동부(710)에 의해 이루어질 수 있다. 그리고 2단변속축작동부(710)의 동작 제어는 2단변속축부(700)의 회전을 외부에서 제어하기 위해 연결되는 변속 와이어(미도시)에 의해 이루어질 수 있다.

일례로서, 2단변속축작동부(710)는 변속 와이어가 감기는 정도에 따라 회전 위치가 변화되는 권취축(미도시)과, 권취축의 회전력을 전달하도록 맞물리는 복수 개의 기어들을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. 이러한 2단변속축작동부(710)를 통해 전달되는 회전력은, 2단변속축작동부(710)와 2단변속축부(700) 사이를 연결하는 2단변속축연결부재(750)에 의해 2단변속축부(700)로 전달된다. 이에 따라 2단변속축부(700)는, 외부에서 이루어지는 변속 와이어 제어에 의해 그 회전 위치가 조절될 수 있다.

상기와 같은 2단변속축작동부(710)는, 1단변속축작동부(610)와 별개로 구비되어 각각 다른 변속 와이어에 의해 그 동작이 개별적으로 제어된다. 이에 따라 2단변속축부(700)는, 변속축부(600)와 별도로 그 회전 위치 조절이 개별적으로 이루어진다. 그리고 이러한 2단변속축부(700)에 의해 그 동작이 조절되는 2단변속유닛(500)은, 변속유닛(400)과 별도로 그 변속 동작이 개별적으로 조절된다.

한편 본 실시예의 2단변속조절부(550)는, 2단클러치가압부(580)를 더 포함할 수 있다. 2단클러치가압부(580)는 2단클러치부(560)를 고정위치 측으로 탄성 가압한다. 본 실시예에서, 2단클러치가압부(580)는 일측이 2단클러치부(560)의 타측을 지지하고 타측이 2단변속축연결부재(750)에 지지되는 코일스프링인 것으로 예시된다.

아울러, 2단클러치부(560)의 슬라이딩홀(565)은 제2캠핀(575)보다 넓은 폭으로 형성된다. 즉 슬라이딩홀(565)은, 슬라이딩홀(565)의 내부에 삽입된 제2캠핀(575)과 2단클러치부(560)의 사이, 좀 더 구체적으로는 캠핀(575)과 2단클러치부(560)의 내벽과의 축방향으로의 사이에 이격공간이 형성되도록 제2캠핀(575)보다 넓은 폭으로 형성된다.

상기와 같이 형성되는 슬라이딩홀(565)을 통해 제2캠핀(575)과 결합되는 2단클러치부(560)는, 제2캠핀(575)이 슬라이딩홀(565)에 삽입된 상태에서 축방향을 따라 유동 가능하게 설치될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 고정위치로 이동된 2단클러치부(560)는 2단클러치가압부(580)에 의해 고정위치 측으로 탄성 가압되고, 이에 따라 2단클러치부(560)에 형성된 돌출턱은 2단변속측캐리어(513)에 형성된 돌출턱에 밀착되면서 결합된다.

상기와 같이 2단변속측캐리어(513)와 결합된 2단클러치부(560)는 2단변속측캐리어(513)의 타방향 회전을 허용한다. 이에 따르면, 2단클러치부(560)는, 도 14에 도시된 바와 같이, 2단변속측캐리어(513)의 타방향 회전시 2단클러치부(560)와 2단변속측캐리어(513)에 각각 형성된 돌출턱이 서로 맞물린 면에 형성된 경사면을 따라 슬라이딩됨에 따라, 축방향으로 이동되되, 2단변속측캐리어(513)와의 결합 부분과의 간격이 벌어지는 방향으로 이동되고, 도 12에 도시된 바와 같이, 2단클러치가압부(580)에 의해 작용되는 가압력에 의해 다시 2단변속측캐리어(513)와의 결합 부분 측으로 복귀하는 동작을 반복하는 형태로 축방향으로 요동하게 된다.

그리고 슬라이딩홀(565)은, 캠핀(575)과 2단클러치부(560)의 내벽과의 축방향으로의 사이에 이격공간이 형성되도록 제2캠핀(575)보다 넓은 폭으로 형성됨으로써, 상기와 같은 2단클러치부(560)의 축방향으로의 유동이 가능하도록 하는 이동경로를 제공하게 된다.

상기한 바와 같은 본 실시예의 다단기어 변속장치에 따르면, 변속축부(600)와 2단변속축부(700)가 서로 분리되게 구비되고, 이처럼 서로 분리되게 구비되는 변속축부(600)와 2단변속축부(700)는 각각 별개의 작동부(610,710)를 통해 별개로 제어된다.

이처럼 본 실시예의 다단기어 변속장치는, 이처럼 변속유닛(500)의 동작 제어와 2단변속유닛(600)의 동작 제어가 두 개의 변속축부(600,700)에 의해 별개로 이루어지도록 하는 구조를 취함으로써, 변속 동작 과정에서 변속유닛(500)과 2단변속유닛(600)를 통해 가해지는 하중, 회전력 등과 같은 힘이 변속축부(600)와 2단변속축부(700)로 분산되어 작용하도록 유도하고, 변속 동작 제어가 필요한 부분의 변속축부(600,700)만 개별적으로 동작될 수 있도록 한다.

이에 따르면, 변속축부(600)와 2단변속축부(700) 각각에 작용되는 힘이 감소되고 각각의 동작 횟수가 감소될 수 있게 되므로, 변속축부(600)와 2단변속축부(700)는 인접된 각 부품들과의 간섭으로 인한 마찰저항, 마모, 비틀림에 의한 변형을 적게 받게 된다.

상기와 같은 변속축부(600)와 2단변속축부(700)를 구비하는 본 실시예의 다단기어 변속장치는, 인접된 각 부품들과의 간섭으로 인한 마찰저항, 마모, 비틀림에 의한 변형에 대한 내성이 향상되므로, 내구성이 강화되고, 변속유닛(500)과 2단변속유닛(600)의 변속 동작을 안정적으로 제어할 수 있다.

또한 본 실시예의 다단기어 변속장치는, 2단클러치안내부(570)와 2단클러치부(560) 간의 조립이 진행되는 동안 제2캠핀(575)을 제2끼움홀(573b)로 삽입하는 과정에서 제2캠핀(575)이 제1끼움홀(573a)로부터 임의적으로 이탈되는 것을 억제할 수 있는 구조를 취함으로써, 제조 과정에서 부품 조립이 쉽고 편하게 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 래칫폴 20 : 폴스프링
100 : 중심축부 110 : 안내홈
120 : 이동안내홈 200 : 입력부
210 : 스프라켓 300 : 출력부
400 : 변속유닛 410 : 입력측변속부
411 : 제1입력측링기어 412 : 제1입력측캐리어
413 : 제1입력측위성기어 414 : 제1입력측태양기어
416 : 제2입력측링기어 417 : 제2입력측캐리어
418 : 제2입력측위성기어 419 : 제2입력측태양기어
420 : 출력측변속부 421 : 제1출력측링기어
422 : 제1출력측캐리어 423 : 제1출력측위성기어
424 : 제1출력측태양기어 426 : 제2출력측링기어
427 : 제2출력측캐리어 428 : 제2출력측위성기어
429 : 제2출력측태양기어 430 : 직결연결부
431 : 직결캐리어 433,434 : 직결클러치
435,436 : 직결클러치안내링 437,438 : 안내핀
439 : 탄성부재 500 : 2단변속유닛
510 : 2단변속부 511 : 2단변속측링기어
513 : 2단변속측캐리어 515 : 2단변속측위성기어
517 : 2단변속측태양기어 550 : 2단변속조절부
560 : 2단클러치부 565 : 슬라이딩홀
570 : 2단클러치안내부 571 : 제1캠핀
573 : 2단클러치안내링 573a : 제1끼움홀
573b : 제2끼움홀 575 : 제2캠핀
580 : 2단클러치가압부 600 : 변속축부
610 : 변속축작동부 650 : 변속축연결부재
700 : 2단변속축부 710 : 2단변속축작동부
750 : 2단변속축연결부재

Claims

중심축부;
상기 중심축부에 회전 가능하게 설치되는 입력부;
상기 입력부의 회전에 연동되어 회전되는 출력부;
상기 입력부로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 출력하는 변속유닛;
상기 변속유닛으로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 상기 출력부로 전달하는 2단변속유닛;
상기 중심축부에 회전 가능하게 설치되고, 회전 위치가 조절되어 상기 변속유닛의 변속 동작을 조절하는 변속축부; 및
상기 변속축부와 분리되게 구비되어 상기 중심축부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 변속축부와 별개로 회전 위치가 조절되어 상기 2단변속유닛의 변속 동작을 조절하는 2단변속축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제1항에 있어서, 상기 2단변속유닛은,
상기 변속유닛으로부터 회전력을 입력받아 변속된 회전력을 상기 출력부로 전달하는 변속상태 또는 미변속된 회전력을 상기 출력부에 전달하는 미변속상태로 동작되는 2단변속부; 및
상기 2단변속축부의 회전 위치에 따라 상기 2단변속부를 변속상태 또는 미변속상태로 동작시키는 2단변속조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제2항에 있어서, 상기 2단변속부는,
상기 변속유닛의 회전에 연동되어 회전되는 2단변속측링기어;
상기 2단변속측링기어에 맞물리는 복수 개의 2단변속측위성기어가 회전 가능하게 설치되는 2단변속측캐리어; 및
상기 중심축부에 회전 가능하게 구비되어 상기 2단변속측위성기어와 맞물리며, 상기 2단변속측캐리어 또는 상기 2단변속측위성기어의 회전에 연동되어 상기 출력부에 회전력을 출력하는 2단변속측태양기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제3항에 있어서, 상기 2단변속조절부는,
상기 2단변속측캐리어의 일방향 회전을 저지하는 고정위치로 이동 가능하게 구비되는 2단클러치부; 및
상기 2단변속축부의 회전에 연동되어 상기 2단클러치부를 상기 고정위치로 이동시키는 2단클러치안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제4항에 있어서, 상기 2단변속부는,
상기 2단클러치부의 상기 고정위치로부터의 이탈시 상기 2단변속측캐리어 및 상기 2단변속측태양기어가 상기 2단변속측링기어와 일체로 회전되어 상기 출력부에 미변속된 회전력을 출력하고;
상기 2단클러치부의 상기 고정위치 이동에 의해 상기 2단변속측캐리어의 일방향 회전이 저지되고, 상기 2단변속측링기어의 회전에 연동되어 상기 2단변속측위성기어가 회전되며, 상기 2단변속측위성기어의 회전에 연동되어 상기 2단변속측태양기어가 회전되어 상기 출력부에 변속된 회전력을 출력하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제4항에 있어서, 상기 2단클러치안내부는,
상기 중심축부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 2단변속축부의 회전에 연동되어 상기 중심축부의 길이방향을 따라 이동되는 제1캠핀;
상기 2단변속축부에 이동 가능하게 결합되고, 상기 제1캠핀의 이동에 연동되어 상기 중심축부의 길이방향을 따라 이동되는 클러치안내링; 및
상기 2단클러치부가 상기 클러치안내링의 이동에 연동되어 상기 중심축부의 길이방향을 따라 이동되도록 상기 2단클러치부를 상기 클러치안내링에 결합시키는 제2캠핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제6항에 있어서,
상기 중심축부에는, 상기 중심축부의 외주면에 오목하게 형성되고 상기 중심축부의 외주면을 따라 나선 형상으로 연장되어 상기 제1캠핀의 상기 중심축부의 길이방향을 따른 이동을 안내하는 이동안내홈이 형성되고;
상기 제1캠핀의 일측은 상기 2단변속축부를 감싸도록 구비되는 상기 클러치안내링에 결합되며, 상기 제1캠핀의 타측은 상기 2단변속축부를 관통하여 상기 이동안내홈에 이동 가능하게 삽입되는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제6항에 있어서,
상기 클러치안내링에는, 상기 제1캠핀이 끼움결합되는 제1끼움홀 및 상기 제2캠핀이 끼움결합되는 제2끼움홀이 형성되고;
상기 2단클러치부에는, 상기 2단클러치부에 관통되게 형성되고 상기 제2캠핀이 이동 가능하게 삽입되도록 상기 2단클러치부의 둘레방향을 따라 연장되는 슬라이딩홀이 형성되며;
상기 제1끼움홀은, 상기 슬라이딩홀을 통해 상기 제2끼움홀을 상기 2단클러치부의 외측으로 개방시키는 위치에 위치된 상기 2단클러치부에 의해 적어도 일부분이 덮이도록, 상기 중심축부의 길이방향으로 상기 제2끼움홀과 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제8항에 있어서,
상기 슬라이딩홀은, 상기 제2캠핀이 상기 슬라이딩홀에 삽입된 상태에서 상기 2단클러치부가 상기 중심축부의 길이방향을 따라 유동될 수 있도록, 상기 캠핀보다 넓은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.
제9항에 있어서,
상기 2단변속조절부는, 상기 2단클러치부를 상기 고정위치 측으로 탄성 가압하는 2단클러치가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단기어 변속장치.