KR20190089840A - 자전거 변속기용 기어 - Google Patents

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KR20190089840A
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pitch diameter
carrier plate
bicycle transmission
pedal
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KR1020197003371A
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토비아스 스프뢰테
슈테판 슈베르트
마르쿠스 로흘리처
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뫼브 바이크스 게엠베하
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Abstract

자전거 변속기(bicycle transmission)(20)용 기어(10)가 설명되며, 이 기어는 외부 윤곽부 위에 형성되는 치형부들(12a, 12b)을 갖는 외부 윤곽부(11)를 가지며, 여기서 외부 윤곽부(11)는 최대 피치 지름(Ømax) 및 최소 피치 지름(Ømin)으로 규정되고, 임의의 대칭 축들을 가지지 않고, 그리고 배타적으로 외부 윤곽부의 대칭 중심(M)에 대해 점 대칭으로 형성된다. 따라서, 본 발명은 자전거 변속기(20)의 페달링 감을 개선시키는 기어(10)를 개발하는 문제를 기초로 하였다. 이 문제는, 외부 윤곽부(11)가 모든 지점에서 그의 곡률의 변화를 나타낸다는 점에서 해결된다.

Description

자전거 변속기용 기어
본 발명은 제1 항에서의 일반적인 설명에서 열거된 특성들을 갖는 기어(gear)에 관한 것이다.
기어는 보통, 페달 크랭크들 상의 탑승자에 의해 파워 동력전달 수단을 통해 후방 휠에 적용되는 토크를 전달하는 데 사용된다. 파워 동력전달 수단은 기어 상에 끼워맞춤하고, 특히 체인 또는 치형식 벨트일 수 있다.
DE 20 2004 006 544 U1은, 효율의 레벨을 증가시킴으로써 탑승자 피로를 감소시키도록 의도되는 타원형, 바람직하게는, 타원형으로 성형된 기어를 설명한다. 기어의 형상은 다리들의 근력(muscle power)을 통해 생성되는 추력 움직임들(thrusting movements)에 적합해야 한다. 그러나, 페달 크랭크의 일 회전 동안 발이 경험하는 상이한 가속들 때문에, 공지된 기어가 효율의 레벨을 단지 미미하게 개선시키고, 또한 비원형(non-round) 페달링 감을 가진다는 것이 단점으로 판명되었다.
DE 10 2013 000 689 A1 및 WO 2015/030576은 또한, 원주 방향으로의 다수의 세그먼트들 및 각각의 세그먼트 내의 일정한 곡률 반경을 가져서, 동일한 곡률을 가지는 외부 윤곽부를 초래하는 비원형 기어들을 개시한다. 단지 인접한 세그먼트들 사이의 전달 지점에서, 제1 세그먼트의 일정한 곡률 반경이 제2 세그먼트의 다른 곡률 반경으로 변해서, 외부 윤곽부의 곡률은 이러한 전달 지점들에서만 변한다. 이러한 전달 지점들 중 하나가 기어 상에서 동작하는 체인의 풀링 세그먼트에 맞물리자 마자, 탑승자는 페달 속도의 명백한 변경을 느끼며, 이는 불쾌하고 성가신 것으로 인식된다.
비원형 페달링 감의 효과는 또한 효율 레벨 개선들이 시도되었던 다른 변속기들로부터 공지된다. DE 10 2010 033 211 B4는 이러한 유형의 변속기를 설명하며, 여기서 유성 기어는 고정된 태양 기어 상에서 동작하며, 그리고 크랭크 아암은 유성 기어와 함께 회전하며, 여기서 크랭크 아암은 페달 크랭크 상에서 회전가능하게 장착된다. 태양 기어, 유성 기어, 및 크랭크 아암은 동일한 크랭크케이스(crankcase)에 모두 포함되며, 그리고 페달 크랭크는 크랭크케이스에 또한 포함되는 가이드웨이(guideway)에서 가이드 롤러(guide roller)에 의해 공통의 크랭크케이스에서 지지된다. 가이드 롤러는 가이드웨이에서 자유롭게 그리고 측방향 플레이 온(play on)으로 스피닝해서(spin), 기어의 원주방향으로의 비원형 페달링 감은 자유-스피닝 가이드 롤러로 인해 더욱 더 강하다.
본 발명의 목표는 자전거 변속기의 페달링 감을 개선시키는 기어를 개발하는 것이다.
본 목적은 본 특허의 제1 항으로부터의 특징들로 달성된다. 외부 윤곽부의 모든 인접한 지점들 사이의 곡률 변화는 페달링하는 동안 페달 속도의 감소된 변경을 초래한다.
외부 윤곽부는 인접한 치형부들의 각각의 피치 지름들을 통해 이어지는 연결 라인으로 이해된다. 외부 윤곽부는 기어, 예컨대 체인 또는 치형식 벨트 상에 끼워맞춰지는 파워 동력전달 수단의 경로에 대응한다.
원형 기어가 본 발명에 따라 사용될 수 없기 때문에, 피치 지름의 개념은 원형 피치 지름(pitch circle diameter) 대신에 사용된다. 피치 지름은 2개의 인접한 기어들 사이의 각각의 원형 피치 지름에 대응한다.
바람직하게는, 기어는 동일한 크기의 4개의 세그먼트들을 가지며, 최대 피치 지름 및 최소 피치 지름은 제1 및 제3 세그먼트를 통해 이어지며 그리고 제1 및 제3 세그먼트들은 대칭 중심(M) 주위에 점-대칭적으로 정렬된다. 세그먼트들은, 지면에 대해 수평하게 이어지는 수평의 x 축, 및 수직 각도로 지면을 통과하여 절단하는 수직 y 축에 의해 생성되며, 여기서 2개의 축들이 교차하는 지점은 대칭 중심에 위치된다.
하나의 특히 유리한 실시예에 따라, 제2 및 제4 세그먼트들에서 부가의 피치 지름들이 존재하며, 이 부가의 피치 지름들의 길이들은 최대 피치 지름과 최소 피치 지름 사이에 있다.
본 목표는, 50° 내지 70°, 더 바람직하게는 55° 내지 65° 그리고 특히 바람직하게는 58° 내지 62°의 제1 및 제3 세그먼트들의 최대 피치 지름과 최소 피치 지름 사이의 각도(α)를 가지는 것이다. 기어가 자전거 변속기에 설치된다면, 최대 피치 지름은 예상되는 가장 높은 페달 속도들의 범위에 존재한다. 대응하는 각도(α)의 선택은 x 축 주위의 페달 포지션의 면적에서 페달 속도들을 감소시키며, 이에 의해 이 페달 속도들을 일정한 페달 속도에 더 가깝게 한다.
인접한 치형부들은 상이한 피치 지름들을 가질 수 있다. 이는 치형부로부터 치형부로의 피치 지름을 변화시키며, 그리고 2개의 인접한 치형부들은 동일한 피치 지름을 가지지 않는다. 치형부의 각각의 피치 지름은 바람직하게는 최대 피치 지름과 최소 피치 지름 사이의 스플라인 보간법(spline interpolation)을 사용하여 결정된다.
가장 바람직하게는, 최소 피치 지름에 대한 최대 피치 지름의 비율은 > 1.30이다. 비율이 보다 커질 수록, 일 회전 동안 페달 속도들이 일정한 값에 더 가까워진다. 물론, 무차원 값(dimensionless value)은 자전거 상에 구조적인 제한들을 부과한다.
본 발명은 또한 자전거 변속기에 적용하며, 이 자전거 변속기는,
중심 샤프트(central shaft)─중심 샤프트는, 중심 샤프트가 중심 베어링 축 주위를 회전하도록, 고정되는 프레임 요소에 대해 지지됨─,
중심 샤프트에 대해 동심으로 포지셔닝되고 그리고 프레임 요소에 강성적으로 연결되는 제1 태양 기어(sun gear), 및
프레임 요소에 대해 회전하는 적어도 하나의 제1 기어링 조립체(gearing assembly)를 가지며,
상기 기어링 조립체는,
캐리어 플레이트(carrier plate)─캐리어 플레이트의 제1 섹션은 중심 샤프트에 강성적으로 연결되며, 그리고 캐리어 플레이트의 제2 섹션 상에서, 유성 기어(planet gear)는, 유성 기어가 그의 유성 기어 베어링 축 주위를 회전하도록 지지되고, 유성 기어는 제1 태양 기어에 맞물리며, 그리고, 크랭크 아암(crank arm)은 유성 기어에 강성적으로 맞물림─뿐만 아니라,
페달 크랭크를 포함하며, 크랭크 아암은, 크랭크 아암이 선회하도록, 페달 크랭크 상에 지지되며, 그리고 페달 크랭크는 스윙 아암에 의해 캐리어 플레이트에 맞닿아 유지되며, 스윙 아암은, 스윙 아암이 선회하도록, 캐리어 플레이트 및 페달 크랭크에 부착되며, 그리고
여기서, 기어는 중심 샤프트 상에서 고정된 포지션에 있다.
예상되는 바와 같이, 페달 크랭크(들)의 자유 단부 상에서, 페달이 부착되며, 이 페달을 통해, 탑승자는 근력으로 토크를 각각의 페달 크랭크에 부여한다. 기어는, 최대 페달 속도들 및 최소 페달 속도들이 기어의 일 회전 동안 가능한 한 가깝도록 구성된다. 최대 페달 속도와 최소 페달 속도 사이의 바람직한 비율은 < 2.00이다. 유리하게는, 기어 상의 페달 크랭크의 포지션(position)은 기어의 일 회전 동안 변한다.
바람직하게는, 회전 방향으로의 최소 피치 지름은 중심 베어링 축과 유성 기어 베어링 축 사이에서 이어지는 연결 라인으로부터 각도(β)만큼 오프셋된다(offset). 각도(β)는 y 축 상의 범위, 즉 감소된 페달 속도의 범위 내에 있고, 그리고 이러한 범위에서의 페달 속도가 증가하는 것을 유발시키며, 이에 의해 페달 속도가 일정한 페달 속도에 가깝게 한다.
각도(β)는 1° 내지 15°, 바람직하게는 3° 내지 7°, 그리고 특히 바람직하게는 4° 내지 6°일 수 있다.
자전거 변속기에서, 만약 프레임 요소에 대해 회전하는 제2 기어링 조립체와 맞물리는 제2 태양 기어가 존재한다면, 특히 유리하는 것으로 고려되며, 여기서 제2 기어링 조립체는 제1 기어링 조립체로부터 180°만큼 오프셋되고, 캐리어 플레이트─이 캐리어 플레이트의 제1 섹션은, 제1 섹션이 회전할 수 없도록 중심 샤프트에 부착되며, 그리고, 이 캐리어 플레이트의 제2 섹션에, 유성 기어가 회전가능하게 부착되며, 유성 기어는 제2 태양 기어에 맞물리며, 그리고 크랭크 아암은 유성 기어에 강성적으로 맞물림─뿐만 아니라 페달 크랭크를 포함하며, 이 페달 크랭크 상에 크랭크 아암은, 크랭크 아암이 선회하도록 지지되며, 이 페달 크랭크는 스윙 아암에 의해 캐리어 플레이트에 맞닿아 유지되며, 여기서 스윙 아암은, 스윙 아암이 캐리어 플레이트 및 페달 크랭크 상에서 선회하도록 지지된다. 따라서, 자전거 변속기는 2개의 기어링 조립체들을 가지며, 2개의 기어링 조립체들 양자 모두는 동일한 중심 샤프트에 영향을 준다. 이는, 탑승자가 양쪽 다리들로 페달링할 수 있는 이점을 초래한다.
더 양호한 이해를 위해, 본 발명은 3개의 도면들에 기초하여 아래에서 보다 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 기어의 측면도를 도시한다.
도 2는 자전거 변속기에 설치된 기어의 부분 절취 측면도를 도시한다.
도 3은 도 2에 따른 자전거 변속기를 통과하는 세로 단면을 도시한다.
도 1은 타원형 외부 외형(11)을 갖는 기어(10)의 측면도를 도시한다. 외부 윤곽부(11)는 기어(10)의 원주부를 완전히 둘러싸고 체인 또는 치형식 벨트(toothed belt)와 같은 파워 동력전달 수단(여기서 미도시)의 경로이다. 외부 윤곽부(11) 주위 모두에서, 설치된 기어(10)가 파워 동력전달 수단과 맞물리는 것을 허용하는 치형부들(12a, 12b)이 존재한다. 예시적인 목적들을 위해, 도 1의 외부 윤곽부(11)는 모든 지점들에서 동일한 거리로 안쪽으로 이동되지만, 이의 곡률 패턴은 인접한 치형부들(12a, 12b)의 개별적인 피치 지름(Ø을 통과하는 패턴에 대응한다.
기어(10)는 그의 원주 주위에 동일하게 이격된 4개의 패스너 개구들(25)을 가지며, 이 패스너 개구들에 의해, 기어(10)는 캐리어 플레이트(31)로 자전거 변속기(20)에서 기어링 조립체(30)에 부착될 수 있다(도 2 참조).
자전거 변속기(20)는, 중심 샤프트가 중심 베어링 축(23) 주위를 회전하도록 고정된 태양 기어(24) 내측에 동축으로 부착되는 중심 샤프트(21)를 포함한다. 이에 의해, 중심 샤프트(21)는 고정된 프레임 요소(22)를 통해 연장하며, 이에 의해 자전거 변속기(20)는 자전거 프레임(40)에 견고하게 부착될 수 있다.
기어링 조립체는 태양 기어(24) 주위를 회전하고, 캐리어 플레이트(31) 및 제1 섹션(31a)에 회전가능하게 부착되는 유성 기어(32)를 포함한다. 유성 기어(32)는 태양 기어(24)와 영구적으로 맞물리고, 태양 기어의 주변부 주위에서 캐리어 플레이트(31)와 함께 회전한다. 크랭크 아암(34)은 유성 기어(32)에 부착되며; 크랭크 아암은 유성 기어(32)와 함께 강성적으로 회전하고, 위로 연장하는 페달 크랭크(35)에 대한 선회 연결로 체결된다(도 3 참조). 페달 크랭크(35)는 또한, 그의 자유 단부의 방향으로 스윙 아암(36)에 의해 캐리어 플레이트(31)에 연결되며, 여기서 스윙 아암(36)은 페달 크랭크(35) 및 캐리어 플레이트(31)의 제2 섹션(31b) 양자 모두에 선회 연결로 맞물린다.
프레임 요소(22)에 의해 커버링되는 후방 상에서, 연관된 기어링 조립체(30)에 또한 연결되고 탑승자가 양자 모두의 측면들 상에서 페달링하는(pedal) 것을 허용하는 다른 태양 기어(24)가 존재한다. 도 2에서 볼 수 있는 후방 기어링 조립체의 단지 부분은 아래로 연장하는 페달 크랭크(35)이다. 2개의 기어링 조립체들(30)은, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 구성이 동일하고 서로에 대해 180°로 배치된다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 기어(10)는, 대칭 중심(M) 주위에서 90°의 각도로 각각 걸쳐지는(spanning) 4개의 세그먼트들(13a, 13b, 13c, 및 13d)로 분할된다. 세그먼트들(13a, 13b, 13c, 및 13d)은 지면 또는 도로 표면에 대해 배향되는 이미지 평면을 통해 수평으로 이어지는 x 축, 및 지면 또는 도로 표면에 수직으로 이어지는 수직한 y 축에 의해 분할된다. x 축 및 y 축의 정렬은 도 2 및 도 3에서 도시된 중심 샤프트(21)의 포지션에 의해 표시되며, 여기서 대칭 중심(M)은 중심 샤프트(21)의 중심 베어링 축(23)과 정렬한다. 기어(10)는, 기어가 중심 샤프트(21)와 동기식으로 맞물리도록 이동될 때, 세그먼트들(13a, 13b, 13c, 및 13d)과 함께 회전한다.
제1 세그먼트(13a)는 도 1에서 이미지 평면의 상부 우측에 도시된다. 반시계방향으로, 제2 세그먼트(13b), 제3 세그먼트(13c), 및 제4 세그먼트(13d)가 후속된다. 외부 윤곽부(11)의 점-대칭적인 구성 때문에, 세그먼트들(13a, 13b, 13c, 및 13d)은 서로에 대해 점-대칭적으로 배열된다.
제1 세그먼트(13a) 및 제3 세그먼트(13b)는 최대 피치 지름(Ømax) 및 최소 피치 지름(Ømin)으로 각각 구성된다. 따라서, 최대 피치 지름(Ømax) 및 최소 피치 지름(Ømin)은 서로에 대해 직각이 아닌데, 왜냐하면 이들은 타원에 있을 것이고, 오히려 < 90°의 각도(α)로 교차하기 때문이다. 도 1에서 도시되는 본 발명의 예에서는, 각도(α)는 61.25°이다. 이는, 특히 원형 기어와 비교하여, x 축 주위에서 보다 낮은 최대 페달 속도(Vmax)를 초래한다. 그러나, 도 2에서 나타내는 최대 페달 속도들(Vmax)은 여전히 최소 페달 속도들(Vmin)의 거의 2배이다.
최대 페달 속도(Vmax)를 감소시키는 것 이외에도, 목표는 기어(10)의 회전 방향(14)으로의 각도(β)만큼 연결 라인(37)으로부터 오프셋되는 최소 피치 지름(Ø의 y 축 주위에서 최소 페달 속도(Vmin)를 증가시키는 것이다. 도 2에 따른 페달 크랭크(35)의 예시된 수직 포지션에서, 중심 베어링 축(23) 및 유성 기어 베어링 축(33)은 정확하게 포개어지고(on top of each other), y 축과 정렬된다. 연결 라인(37)은 중심 베어링 축(23) 및 유성 기어 베어링 축(33)을 통해 정밀하게 이어지고, 그 곳에 생성되는 각도(β)를 위한 참조 크기의 역할을 한다.
제2 세그먼트(13b) 및 제4 세그먼트(13d)의 면적의 외부 윤곽부(11)는 제1 및 제3 세그먼트들(13a 및 13c)의 최대 피치 직경(Ømax)과 최소 피치 지름(Ømin) 사이의 길이를 갖는, 인접한 치형부들(12a 및 12b) 사이의 변경 피치 지름을 가진다.
도 3에서 도시되는 세로 단면은, 프레임 요소(22)의 외부 측면들 양자 모두 상에 위치되는, 프레임 요소(22)에 대해 고정되는 제1 및 제2 태양 기어들(24)을 식별한다. 양자 모두의 태양 기어들(24)은 일체의 통합형 조립체 유닛을 형성하기 위해 중공형 실린더(26)에 의해 견고하게 부착된다. 완전한 일체의 조립체는 파괴하는 것 이외에는 분리될 수 없는 연결을 수반하는 것으로 이해된다.
중심 샤프트(21)는 중공형 실린더(26) 내측에서 동심으로 이어지고, 중심 샤프트가 중심 샤프트 베어링(27)에 의해 태양 기어(24)로 연속적으로 회전할 수 있도록 지지된다. 중심 샤프트(21)의 외측에 대해 가능한 한 멀리 축방향으로 그리고 태양 기어들(24)의 내측에 동축으로 배치되는 중심 샤프트 베어링(27)으로 인해, 유효 풀-아웃 토크들(effective pull-out torques)은 중심 샤프트(21)에 대해 특히 잘 적용될 수 있다.
캐리어 플레이트(31)는 중심 샤프트(21)의 각각의 축방향 단부 섹션 상에 강성적으로 장착되며, 그리고 캐리어 플레이트는, 자전거 변속기가 작동할 때, 캐리어 플레이트가 중심 샤프트(21)와 함께 원으로 회전한다. 캐리어 플레이트(31)와 중심 샤프트(21) 사이의 연결은 캐리어 플레이트(31)의 중심에 위치된 제1 섹션(31a)에서 이루어진다. 캐리어 플레이트(31)의 반경 방향에서, 유성 기어(32)가 캐리어 플레이트(31)에 맞닿아 회전가능하게 유지되는 외부 제2 섹션(31b)이 존재한다.
프레임 요소(32)에 대한 유성 기어(32)의 유성 기어 샤프트(32a)의 외부 단부 상에서, 크랭크 아암(34)은 강성적으로 부착되거나, 완전한 일체의 컴포넌트로서 형성된다. 크랭크 아암(34)은 유성 기어 샤프트(32a)에 대한 반경 방향으로 연장하고, 페달 크랭크(35)와 회전가능하게 맞물린다.
파워는, 자전거 변속기의 외측들 상의 중심 샤프트(21)에 축방향으로 위치되는, 각각의 기어링 조립체들(30) 상의 그의 2개의 페달 크랭크들(35)을 통해 자전거 변속기(20)로 제공된다. 도 2와 같이, 도 3은 연장된 포지션에서 각각과 연관된 페달 크랭크들(35) 및 기어링 조립체(30)를 도시하며, 여기서 크랭크 아암(34)은 유성 기어(32)의 유성 기어 샤프트(32a)로부터 반경방향 안쪽으로 중심 샤프트(21)를 향하여 연장한다. 이는 페달 크랭크(35)의 자유 단부를 그의 가장 먼 바깥쪽 포지션에 놓는다. 가능한 가장 일정한 페달 속도로 가장 균일한 페달링 감을 달성하기 위해, 이러한 연장된 포지션에서, 기어(10)는, 최소 피치 지름(Ømin)이 각도(β) 만큼 오프셋되는 경우, 그의 파워 동력전달 수단(미도시)에 효과적으로 맞물리고, 이에 의해 이러한 면적에서 기존의 최소 페달 속도(Vmin)를 증가시킨다.
도 3의 세로 절단부는 또한, 크랭크 아암(34)이 또한 180° 회전된 포지션으로 이동할 수 있으며, 이에 의해 페달 크랭크(35)의 자유 단부를 파워링된 포지션(powered position)에 배치시키는 것을 명백하게 도시한다. 이러한 파워링된 포지션(본원에서 미도시)에서, 기어들(12a, 12b)은 각도(α) 내에서 파워 동력전달 수단에 효과적으로 맞물리며, 이는 이러한 면적에서 기존의 최대 페달 속도(Vmax)를 감소킨다.
예를 들어, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 각각의 페달 크랭크(35)의 자유 단부 상에, 페달 베어링(39)에 의해 연관된 페달 크랭크(35)에 대해 회전할 수 있는 페달(38)이 부착된다. 페달 베어링(39)은 페달 크랭크(35)에 대해 고정되는 베어링 축을 갖는다.
10 기어
11 외부 윤곽부
12a, 12b 치형부들
13a 기어의 제1 세그먼트
13b 기어의 제2 세그먼트
13c 기어의 제3 세그먼트
13d 기어의 제4 세그먼트
14 기어 회전 방향
20 자전거 변속기
21 중심 샤프트
22 고정된 프레임 요소
23 중심 베어링 축
24 태양 기어
25 패스너 개구
26 중공형 실린더
27 중심 베어링 샤프트
30 기어링 조립체
31 캐리어 플레이트
31a 캐리어 플레이트의 제1 섹션
31b 캐리어 플레이트의 제2 섹션
32 유성 기어
32a 유성 기어 샤프트
33 유성 기어 베어링 축
34 크랭크 아암
35 페달 크랭크
36 스윙 아암
37 유성 기어 베어링 축 - 중심 베어링 축 연결 라인
38 페달
39 페달 베어링
40 자전거 프레임
α Ømax와 Ømin 사이의 각도
β 연결 라인과 Ømin 사이의 각도
Ø 피치 지름
Ømax 최대 피치 지름
Ømin 최소 피치 지름
M 대칭 중심
Vmax 최대 페달 속도
Vmin 최소 페달 속도
x 수평 축
y 수직 축

Claims (11)

  1. 자전거 변속기(bicycle transmission)(20)용 기어(10)로서,
    상기 기어는 치형부들(teeth)(12a, 12b)을 갖는 외부 윤곽부(11)를 가지며, 상기 외부 윤곽부(11)는 최대 피치 지름(maximum pitch diameter)(Ømax) 및 최소 피치 지름(Ømin)으로 걸쳐지며, 대칭 축들을 가지지 않고, 그리고 그의 대칭 중심(symmetry center)(M)에 대해 배타적으로 점-대칭적으로(point-symmetrically) 형성되며,
    상기 외부 윤곽부(11)의 곡률은 각각의 지점에서 변하는 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기용 기어.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기어(10)는 동일한 크기의 4개의 세그먼트들(13a, 13b, 13c, 13d)을 가지며, 상기 최대 피치 지름(Ømax) 및 상기 최소 피치 지름(Ømin)은 제1 및 제3 세그먼트(13a, 13c)를 통과하여 이어지며 그리고 상기 제1 및 제3 세그먼트들(13a, 13c)은 상기 대칭 중심(M) 주위에 점-대칭적으로 정렬되는 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기용 기어.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 및 제4 세그먼트들(13b, 13d)은, 배타적으로 피치 지름들(Ø을 가지며, 이 피치 지름들의 길이들은 상기 최대 피치 지름(Ømax) 및 상기 최소 피치 지름(Ømin) 사이인 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기용 기어.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제3 세그먼트들(13a, 13c)의 상기 최대 피치 지름(Ømax)과 상기 최소 피치 지름(Ømin) 사이에 50° 내지 70°의 각도(α)가 존재하며, 상기 각도는 더 바람직하게는 55° 내지 65° 그리고 특히 바람직하게는 58° 내지 62°인 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기용 기어.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인접한 치형부들(12a, 12b) 각각은 상이한 피치 지름(Ø을 가지는 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기용 기어.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 최소 피치 지름(Ømin)에 대한 상기 최대 피치 지름(Ømax)의 비율은 > 1.30인 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기용 기어.
  7. 자전거 변속기(20) 및, 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 따른, 기어(10)의 조합으로서,
    상기 자전거 변속기(20)는:
    중심 샤프트(central shaft)(21)─상기 중심 샤프트는, 중심 샤프트가 중심 베어링 축(23) 주위를 회전되도록 고정된 프레임 요소(22)에 대해 지지됨─,
    상기 중심 샤프트(21)에 대해 동심으로 포지셔닝되고 그리고 상기 프레임 요소(22)에 강성적으로 연결되는 제1 태양 기어(sun gear)(24), 및
    상기 프레임 요소(22)에 대해 회전하는 적어도 하나의 제1 기어링 조립체(gearing assembly)(30)를 가지며,
    상기 기어링 조립체(30)는:
    캐리어 플레이트(carrier plate)(31)─상기 캐리어 플레이트의 제1 섹션(31a)은 상기 중심 샤프트(21)에 강성적으로 연결되며, 그리고 상기 캐리어 플레이트의 제2 섹션(31b) 상에서, 유성 기어(planet gear)(32)는, 상기 유성 기어가 그의 유성 기어 베어링 축(33) 주위를 회전하도록 지지되고, 상기 유성 기어(32)는 상기 제1 태양 기어(24)에 맞물리며, 그리고, 크랭크 아암(crank arm)(34)은 상기 유성 기어(32)에 강성적으로 맞물림─뿐만 아니라,
    페달 크랭크(pedal crank)(35)를 포함하며, 상기 페달 크랭크 상에, 상기 크랭크 아암(34)은, 상기 크랭크 아암이 선회하도록 지지되며, 그리고 상기 페달 크랭크는 스윙 아암(swing arm)(36)에 의해 상기 캐리어 플레이트(31)에 맞닿아 유지되며, 상기 스윙 아암(36)은, 상기 스윙 아암이 선회하도록, 상기 캐리어 플레이트(31) 및 상기 페달 크랭크(35)에 부착되며,
    그리고, 상기 기어(10)는 고정된 포지션으로 상기 중심 샤프트(21) 상에 있는 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기 및 기어의 조합.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 회전 방향(14)으로의 상기 최소 피치 지름(Ømin)은 상기 중심 베어링 축(23)과 상기 유성 기어 베어링 축(33) 사이에서 이어지는 연결 라인(connecting line)(37)으로부터 각도(β)만큼 오프셋되는(offset) 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기 및 기어의 조합.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 각도(β)는 1° 내지 15°, 바람직하게는 3° 내지 7°, 그리고 특히 바람직하게는 4° 내지 6°인 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기 및 기어의 조합.
  10. 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기어(10) 상의 상기 페달 크랭크(35)의 포지션은 상기 기어(10)의 일 회전 동안 변하는 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기 및 기어의 조합.
  11. 제7 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임 요소(22)에 대해 회전하는 제2 기어링 시스템(gearing system)(30)과 상호작용하는 제2 태양 기어(24)가 존재하며,
    상기 제2 기어링 조립체(30)는 상기 제1 기어링 조립체(30)로부터 180° 만큼 오프셋되며, 그리고
    상기 제2 기어링 조립체는,
    캐리어 플레이트(31)─상기 캐리어 플레이트의 제1 섹션(31a)은 상기 중심 샤프트(21)에 강성적으로 연결되며, 그리고 상기 캐리어 플레이트의 제2 섹션(31b) 상에서, 유성 기어(32)는, 상기 유성 기어가 회전하도록 지지되고, 상기 유성 기어(32)는 상기 제2 태양 기어(24)에 맞물리며, 그리고, 크랭크 아암(34)은 상기 유성 기어(32)에 강성적으로 맞물림─뿐만 아니라,
    페달 크랭크(25)를 포함하며, 상기 페달 크랭크 상에, 상기 크랭크 아암(34)은, 상기 크랭크 아암이 선회하도록 지지되며, 그리고 상기 페달 크랭크는 스윙 아암(36)에 의해 상기 캐리어 플레이트(31)에 맞닿아 유지되며, 상기 스윙 아암(36)은, 상기 스윙 아암이 선회하도록, 상기 캐리어 플레이트(31) 및 상기 페달 크랭크(35)에 부착되는 것을 특징으로 하는,
    자전거 변속기 및 기어의 조합.
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