(57)【要約】多段変速機は、内側面に内側歯列が形成されたリングギア；前記リングギアの内側に配置されて外周面に第１線ギアが形成された第１軸、前記第１線ギア及び前記内側歯列と歯車結合する第１ピニオンギア及び前記第１ピニオンギアを前記リングギアの内部で自転及び公転させる第１変速ユニットを含む第１変速モジュール；及び前記リングギアの内側に配置されて外周面に第２線ギアが形成された第２軸、前記第２線ギア及び前記内側歯列と歯車結合する第２ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを前記リングギアの内部で自転及び公転させる第２変速ユニットを含む第２変速モジュールを含む。
2020508417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側面に内側歯列が形成されたリングギア；
前記リングギアの内側に配置されて外周面に第１線ギアが形成された第１軸、前記第１線ギア及び前記内側歯列と歯車結合する第１ピニオンギア及び前記第１ピニオンギアを前記リングギアの内部で自転及び公転させる第１変速ユニットを含む第１変速モジュール；及び
前記リングギアの内側に配置されて外周面に第２線ギアが形成された第２軸、前記第２線ギア及び前記内側歯列と歯車結合する第２ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを前記リングギアの内部で自転及び公転させる第２変速ユニットを含む第２変速モジュールを含む、多段変速機。
【請求項２】
前記リングギアの内部で前記第１軸及び前記第２軸は、互いに離隔して、前記第１軸及び前記第２軸は、前記リングギアの回転中心に配置された、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項３】
互いに向かい合うように配置された前記第１軸及び前記第２軸の端部を支持する支持プレート；及び
前記支持プレートに結合されて前記第１軸及び前記第２軸の前記端部を回転可能に支持するベアリングをさらに含む、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項４】
前記支持プレートは、前記リングギアの内側に固定されて前記リングギアと共に回転する、請求項３に記載の多段変速機。
【請求項５】
前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアは、前記リングギアの前記内側歯列に三つが等角に結合する、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項６】
前記第１変速ユニットは、前記第１ピニオンギアを自転可能に固定する第１キャリア及び前記第１キャリアを回転させて前記第１ピニオンギアを前記第１軸に対して公転させる第１駆動ギア、前記第１駆動ギアを正方向または逆方向に回転させる第１回転ユニットを含む、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項７】
前記第１キャリアは、前記第１軸を覆う第１キャリア本体部及び前記第１キャリア本体部から拡張された第２キャリア本体部を含み、
前記第２キャリア本体部には前記第１ピニオンギアを露出する第１開口が形成されて
前記第１キャリア本体のうち前記リングギアの外部に前記第１駆動ギアが歯車結合する、請求項６に記載の多段変速機。
【請求項８】
前記第２変速ユニットは、前記第２ピニオンギアを自転可能に固定する第２キャリア、前記第２キャリアを回転させて前記第２ピニオンギアを前記第２軸に対して公転させる第２駆動ギア及び前記第２駆動ギアを正方向または逆方向に回転させる回転ユニットを含む、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項９】
前記第２キャリアは、前記第２軸を覆う第３キャリア本体部及び前記第３キャリア本体部から拡張された第４キャリア本体部を含み、
前記第３キャリア本体部には前記第２ピニオンギアを露出する第２開口が形成されて
前記第３キャリア本体のうち前記リングギアの外部に前記第２駆動ギアが歯車結合する、請求項８に記載の多段変速機。
【請求項１０】
前記第１変速ユニット及び前記第２変速ユニットは、前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを各々異なる速度で自転及び公転させる、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１１】
前記リングギアの前記内側歯列は、前記第１及び第２ピニオンギアと対応する部分に局部的に形成された、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１２】
前記リングギアは、前記第１及び第２ピニオンギアを収納する筒形状で形成された、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１３】
前記リングギア、前記第１変速モジュール及び前記第２変速モジュールを覆って前記第１軸及び前記第２軸は露出するカバーを含む、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１４】
前記第１軸は動力が印加される入力軸で、前記第２軸は動力が取り出される出力軸である、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１５】
前記リングギアの外側面には、外部から回転力を印加する動力源に形成されたギアと歯車結合する外側歯列が形成された、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１６】
前記第１ピニオンギアの公転数及び回転方向、前記第２ピニオンギアの公転数及び回転方向を制御するために前記第１及び第２変速モジュールに制御信号を印加する制御モジュールをさらに含む、請求項１に記載の多段変速機。
【請求項１７】
前記制御モジュールは、前記第１軸の回転数と同一に前記第１ピニオンギアを公転させるための制御信号を前記第１変速モジュールに提供する、請求項１６に記載の多段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段変速機に関し、特に本発明は超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機など産業全般に亘って多様に適用されることができる多段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に変速機（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、動力源から発生された動力を求められる速度に応じて必要な回転力に変更して出力する装置として定義される。
例えば、車両に使われる変速機は、車両が停止状態から出発する時には回転数を減速させてトルクを大きくして車両を出発させるための大きいトルクを発生させる。また、変速機は、車両が高速で走行させるためにトルクを減少させる代わりに回転数を増加させる。
【０００３】
変速機は、クラッチ操作に基づいて変速をユーザーが直接操作する手動変速機、油圧を利用して速度に対応して自動変速をする油圧式自動変速機などが開発されている。
【０００４】
一方、大韓民国登録特許第１０−１１５８３４１号、遊星ギアを利用した動力伝達装置（２０１２年６月４日登録）には、遊星ギアセット及び変速動力源として前進変速段及び後進変速段を実現することができる技術が開示されている。
しかし、前記遊星ギアを利用した動力伝達装置の場合、約３，０００ｒｐｍ程度と高い回転毎分で超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機の回転体を回転させにくくて遊星ギアセットによる変速限界があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機などの動力源から出力された高い回転数を減速せず高い回転数で出発することができて、出発後１次最高速度に到達した後追加的に２次最高速度に到達することができる多段変速機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施例として、多段変速機は内側面に内側歯列が形成されたリングギア；前記リングギアの内側に配置されて外周面に第１線ギアが形成された第１軸、前記第１線ギア及び前記内側歯列と歯車結合する第１ピニオンギア及び前記第１ピニオンギアを前記リングギアの内部で自転及び公転させる第１変速ユニットを含む第１変速モジュール；及び前記リングギアの内側に配置されて外周面に第２線ギアが形成された第２軸、前記第２線ギア及び前記内側歯列と歯車結合する第２ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを前記リングギアの内部で自転及び公転させる第２変速ユニットを含む第２変速モジュールを含む。
【０００７】
多段変速機は、前記リングギアの内部で前記第１軸及び前記第２軸は互いに離隔して、前記第１軸及び前記第２軸は、前記リングギアの回転中心に配置される。
多段変速機は、相互向かい合うように配置された前記第１軸及び前記第２軸の端部を支持する支持プレート；及び前記支持プレートに結合されて前記第１軸及び前記第２軸の前記端部を回転可能に支持するベアリングをさらに含む。
多段変速機の前記支持プレートは、前記リングギアの内側に固定されて前記リングギアと共に回転する。
【０００８】
多段変速機の前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアは、前記リングギアの前記内側歯列に複数が等角に結合する。
多段変速機の前記第１変速ユニットは、前記第１ピニオンギアを自転可能に固定する第１キャリア及び前記第１キャリアを回転させて前記第１ピニオンギアを前記第１軸に対して公転させる第１駆動ギア、前記第１駆動ギアを正方向または逆方向に回転させる第１回転ユニットを含む。
【０００９】
多段変速機の前記第１キャリアは、前記第１軸を覆う第１キャリア本体部及び前記第１キャリア本体部から拡張された第２キャリア本体部を含み、前記第２キャリア本体部には前記第１ピニオンギアを露出する第１開口が形成されて、前記第１キャリア本体のうち前記リングギアの外部に前記第１駆動ギアが歯車結合する。
【００１０】
多段変速機の前記第２変速ユニットは、前記第２ピニオンギアを自転可能に固定する第２キャリア、前記第２キャリアを回転させて前記第２ピニオンギアを前記第２軸に対して公転させる第２駆動ギア及び前記第２駆動ギアを正方向または逆方向に回転させる回転ユニットを含む。
【００１１】
多段変速機の前記第２キャリアは、前記第２軸を覆う第３キャリア本体部及び前記第３キャリア本体部から拡張された第４キャリア本体部を含み、前記第３キャリア本体部には前記第２ピニオンギアを露出する第２開口が形成されて、前記第３キャリア本体のうち前記リングギアの外部に前記第２駆動ギアが歯車結合する。
【００１２】
多段変速機の前記第１変速ユニット及び前記第２変速ユニットは、前記第１ピニオンギア及び前記第２ピニオンギアを互いに異なる速度で自転及び公転させる。
【００１３】
多段変速機の前記リングギアの前記内側歯列は、前記第１及び第２ピニオンギアと対応する部分に局部的に形成される。
多段変速機の前記リングギアは、前記第１及び第２ピニオンギアを収納する筒形状で形成される。
【００１４】
多段変速機の前記リングギア、前記第１変速モジュール及び前記第２変速モジュールを覆って前記第１軸及び前記第２軸は露出するカバーを含む。
多段変速機の前記第１軸は、動力が印加される入力軸で、前記第２軸は動力が取り出される出力軸である。
【００１５】
多段変速機の前記リングギアの外側面には、外部から回転力を印加する動力源に形成されたギアと歯車結合する外側歯列が形成される。
【００１６】
多段変速機は、前記第１ピニオンギアの公転数及び回転方向、前記第２ピニオンギアの公転数及び回転方向を制御するために前記第１及び第２変速モジュールに制御信号を印加する制御モジュールをさらに含む。
【００１７】
多段変速機の前記制御モジュールは、前記第１軸の回転数と同一に前記第１ピニオンギアを公転させるための制御信号を前記第１変速モジュールに提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る多段変速機は、本発明は超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機などの動力源から出力された高い回転数を減速せず１次変速した後変速された回転数を再び２次変速して高い段数に変速を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施例に係る多段変速機の外観斜視図。
【図２】図１の分解斜視図。
【図３】図２のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図。
【図４】図３のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図。
【図５】従来車両用エンジンに使われる多段変速機のエンジン回転毎分及び速度の関係を図示したグラフ。
【図６】本発明の一実施例に係る多段変速機のエンジン回転毎分、第１変速モジュール及び車両の速度を図示したグラフ。
【図７】第２変速モジュールを利用して車両が第１速度（ＦＡ）から増速または減速されるのを図示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下説明される本発明は、種々の変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、特定実施例を図面に例示して詳細な説明で詳細に説明する。
【００２１】
しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変換、均等物乃至代替物を含むものと理解されなければならない。本発明を説明するにあたり関連した公示技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００２２】
本出願で使った用語は、単に特定の実施例を説明するために使われたもので、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”または“有する”等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたのが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の別の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。
【００２３】
また、第１、第２等の用語は、様々な構成要素を区分して説明するために使われることができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、１つの構成要素を別の構成要素から区別する目的にだけ使われる。
図１は、本発明の一実施例に係る多段変速機の外観斜視図である。図２は、図１の分解斜視図である。図３は、図２のＩ−Ｉ’線に沿って切断した断面図である。
図１乃至図３を参照すると、多段変速機８００は、リングギア１００、第１軸２００、第１変速モジュール３００、第２軸４００、第２変速モジュール５００を含む。これに加えて多段変速機８００は、支持プレート６００及び第１及び第２ベアリング７１０、７２０をさらに含むことができる。
【００２４】
リングギア１００は、例えば、筒形状で形成される。本発明の一実施例で、筒形状で形成されたリングギア１００の長さは、後述される第１変速ユニットの第１ピニオンギア及び後述される第２変速ユニットの第２ピニオンギアを収容する長さで形成される。
【００２５】
本発明の一実施例で、リングギア１００は、内部が円筒形状で形成されて、リングギア１００の内側面１１０には内側歯列１２０が形成される。
リングギア１００の内側面１１０に形成された内側歯列１２０は一つで形成される。これとは違ってリングギア１００の内側面１１０に形成された内側歯列１２０は二つが形成されることができる。
【００２６】
本発明の一実施例で、リングギア１００の内側面１１０と対向する外側面には、外側歯列１３０が配置され、外側歯列１３０は、外部動力源の軸と歯車結合することができる。
【００２７】
リングギア１００の外側に配置された外側歯列１３０は、外部動力源の回転する軸に結合されて、リングギア１００を回転させて第１軸２００及び第２軸４００を第１及び第２変速モジュール３００、５００を介して各々異なる回転数で回転させられるようにする。
【００２８】
本発明の一実施例で、内側歯列１２０は二つで形成されて、内側歯列１２０は、第１内側歯列１２３及び第２内側歯列１２６を含む。
【００２９】
第１内側歯列１２３は、リングギア１００の一側段と隣接した位置に形成されて、第２内側歯列１２６は、リングギア１００の前記一側段と対向する他側段と隣接した位置に形成される。
【００３０】
本発明の一実施例で、第１内側歯列１２３に形成された歯列の個数及び第２内側歯列１２６に形成された歯列の個数は同じか各々異なるように形成されることができる。
【００３１】
リングギア１００は、外部から印加された応力によって破損または形状変形が発生しない熱処理された合金鋼、熱処理された炭素鋼素材で形成されることができる。
【００３２】
第１軸２００は、リングギア１００の内部に配置されて、第１軸２００の一部は、リングギア１００の内部に配置されて、第１軸２００の一部は、リングギア１００の外部に配置される。
【００３３】
第１軸２００は、リングギア１００の回転中心に配置されて、第１軸２００のうちリングギア１００の内部に配置された部分には、第１線ギア部２１０が形成される。第１線ギア部２１０は、第１軸２００の外周面に沿って形成される。
本発明の一実施例で、第１軸２００は、回転力を出力する様々な動力源と直結することができる。
【００３４】
例えば、第１軸２００には、超大型船舶のエンジンから出力された回転力、軍事用大型車両のエンジンから出力された回転力、汽車の駆動源から出力された回転力、ロボット関節に使われるモーターから出力された回転力、コンベヤーベルトを駆動するモーターから出力された回転力、電気自動車の電気モーターから出力された回転力、風力発電機のローターから出力された回転力、一般車両のエンジン及びモーターなどから出力された約３，０００ｒｐｍ以上の回転数を有する回転力が減速されず直ちに印加されることができる。
【００３５】
たとえ本発明の一実施例では、様々な動力源から約３，０００ｒｐｍ以上の回転数を有する回転力が減速されず直ちに印加されることが説明されているが、第１軸２００には３，０００ｒｐｍ以下の回転数を有する回転力が減速ず直ちに印加されても構わない。
【００３６】
第１軸２００のうちリングギア１００の内部に配置された端部には、第１ベアリング７１０が結合されて、第１ベアリング７１０は、リングギア１００の内部に配置されて、プレート６００に結合する。
【００３７】
第１軸２００のうちリングギア１００の内部に配置された端部を支持プレート６００に第１ベアリング７１０を利用して結合することによって第１軸２００をより安定的にリングギア１００の内部に固定することができる。
【００３８】
図４は、図３のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切断した断面図である。
図１乃至図４を参照すると、第１変速モジュール３００は、第１ピニオンギア３１０及び第１変速ユニット３５０を含む。
【００３９】
第１ピニオンギア３１０は、リングギア１００の内部に配置されて、第１ピニオンギア３１０は、リングギア１００の内部に複数が配置される。
【００４０】
本発明の一実施例で、第１ピニオンギア３１０は、リングギア１００の内部に三つまたは四つが配置されることができて、第１ピニオンギア３１０の中心には貫通ホールが形成されて、貫通ホールには第１ピニオンギア３１０を貫く貫通ホールには第１ピニオンギア軸３１２が結合する。
【００４１】
本発明の一実施例では四つの第１ピニオンギア３１０がリングギア１００の内部に配置される。
【００４２】
各第１ピニオンギア３１０の外周面に形成された歯列は、リングギア１００の内部に配置された第１内側歯列１２３及び第１軸２００に形成された第１線ギア部２１０に歯車結合する。
【００４３】
第１ピニオンギア３１０は、第１変速ユニット３５０によってリングギア１００の内部で固定された状態で自転またはリングギア１００の内部で第１軸２００を基準に第１軸２００に対して公転する。
【００４４】
第１変速ユニット３５０は、第１キャリア３２０、第１駆動ギア３３０及び第１回転ユニット３４０を含む。
【００４５】
第１キャリア３２０は、第１ピニオンギア３１０をリングギア１００の内部で自転または公転可能に固定する。
第１キャリア３２０は、第１キャリア本体部３２２及び第２キャリア本体部３２４を含む。
【００４６】
第１キャリア本体部３２２は、円筒形状で形成されて、第１キャリア本体部３２２の内部へは第１軸２００が挿入される。
【００４７】
第１キャリア本体部３２２の一部は、リングギア１００の内部に配置されて、第１キャリア本体部３２２の一部は、リングギア１００の外部に配置される。
リングギア１００の外部に配置された第１キャリア本体部３２２には歯列３２３が形成される。
【００４８】
第２キャリア本体部３２４は、第１キャリア本体部３２２の一部を拡張して形成されて、第２キャリア本体部３２４は、第１軸２００に形成された第１線ギア部２１０と対応する位置に形成される。
【００４９】
第１キャリア本体部３２２から拡張された第２キャリア本体部３２４には、第１開口３２５が形成されて、第１開口３２５は、第１ピニオンギア３１０と対応する位置に形成される。
【００５０】
第２キャリア本体部３２４には、各々第１ピニオンギア３１０の回転中心に結合された第１ピニオンギア軸３１２が結合する第１軸ホール３２６が形成される。
【００５１】
第１軸ホール３２６に第１ピニオンギア３１０が結合された状態で第１ピニオンギア３１０の歯列の一部は、第２キャリア本体部３２４の第１開口３２５から露出して、第１ピニオンギア３１０の歯列は、第１軸２００に形成された第１線ギア部２１０及びリングギア１００の第１内側歯列１２３に各々歯車結合する。
【００５２】
第１駆動ギア３３０は、第１キャリア３２０を停止または回転させて、第１駆動ギア３３０は、第１キャリア３２０を第１軸２００の回転方向と同じ方向または第１軸２００の回転方向と逆方向に回転させることができる。
【００５３】
第１駆動ギア３３０は、例えば、第２キャリア本体部３２４にたいして垂直な方向に結合されることができ、第１駆動ギア３３０は、例えば、ワームギアまたは回転方向を変更する様々なギアが使われることができる。
【００５４】
第１回転ユニット３４０は、第１駆動ギア３３０と結合されて、第１回転ユニット３４０は、第１駆動ギア３３０を回転させる。第１回転ユニット３４０は、例えば、モーターを含むことができる。
【００５５】
本発明の一実施例で、第１回転ユニット３４０は、減速機なしに電流量に応じて第１駆動ギア３３０の回転速度を調節できるモーターが使われることができる。
以下、添付された図１乃至図４を参照して第２軸及び第２変速ユニットを説明する。
【００５６】
第２軸４００は、リングギア１００の内部に配置されて、第２軸４００の一部は、リングギア１００の内部に配置されて、第２軸４００の一部は、リングギア１００の外部に配置される。
【００５７】
第２軸４００は、第１軸２００と同様にリングギア１００の回転中心に配置されて、第２軸４００のうちリングギア１００の内部に配置された部分には第２線ギア部４１０が形成される。第１線ギア部４１０は、第２軸４００の外周面に沿って形成される。
【００５８】
第２軸４００のうちリングギア１００の内部に配置された端部には、第２ベアリング７２０が結合されて、第２ベアリング７２０は、リングギア１００の内部に配置されてプレート６００に結合する。
第２軸４００のうちリングギア１００の内部に配置された端部を支持プレート６００に第２ベアリング７２０を利用して結合することによって、第２軸４００をより安定的にリングギア１００の内部に固定することができる。
第２変速モジュール５００は、第２ピニオンギア５１０及び第２変速ユニット５５０を含む。
【００５９】
第２ピニオンギア５１０は、リングギア１００の内部に第１ピニオンギア３１０と共に配置されて、第２ピニオンギア５１０は、リングギア１００の内部に複数が配置される。
【００６０】
本発明の一実施例で、第２ピニオンギア５１０は、リングギア１００の内部に三つまたは四つが配置されることができて、第２ピニオンギア５１０の中心には貫通ホールが形成されて、貫通ホールには第２ピニオンギア５１０を貫く貫通ホールには第２ピニオンギア軸５１２が結合する。
【００６１】
本発明の一実施例では三つの第２ピニオンギア５１０が、リングギア１００の内部に配置される。
【００６２】
各第２ピニオンギア５１０の外周面に形成された歯列は、リングギア１００の内部に配置された第２内側歯列１２６及び第２軸４００に形成された第１線ギア部４１０に歯車結合する。
【００６３】
第２ピニオンギア５１０は、第２変速ユニット５５０によってリングギア１００の内部で配置された状態で自転またはリングギア１００の内部で第２軸４００を基準に第２軸４００に対して公転する。
第２変速ユニット５５０は、第２キャリア５２０、第２駆動ギア５３０及び第２回転ユニット５４０を含む。
【００６４】
第２キャリア５２０は、第２ピニオンギア５１０をリングギア１００内部で自転または公転可能に固定する。
第２キャリア５２０は、第３キャリア本体部５２２及び第４キャリア本体部５２４を含む。
【００６５】
第３キャリア本体部５２２は、円筒形状で形成されて、第３キャリア本体部５２２の内部へは第２軸４００が挿入される。
第３キャリア本体部５２２の一部は、リングギア１００の内部に配置されて、第３キャリア本体部５２２の一部は、リングギア１００の外部に配置される。
リングギア１００の外部に配置された第３キャリア本体部５２２には歯列５２３が形成される。
【００６６】
第４キャリア本体部５２４は、第３キャリア本体部５２２の一部を拡張して形成されて、第４キャリア本体部５２４は、第２軸４００に形成された第２線ギア部４１０と対応する位置に形成される。
【００６７】
第３キャリア本体部５２２から拡張された第４キャリア本体部５２４には第２開口５２５が形成されて、第２開口５２５は、第２ピニオンギア５１０と対応する位置に形成される。
【００６８】
第４キャリア本体部５２４には、各々第２ピニオンギア５１０の回転中心に結合された第２ピニオンギア軸５１２が結合する第２軸ホール５２６が形成される。
【００６９】
第２軸ホール５２６に第２ピニオンギア５１０が結合された状態で第２ピニオンギア５１０の歯列の一部は、第４キャリア本体部５２４の第２開口５２５から露出して、第２ピニオンギア５１０の歯列は、第２軸４００に形成された第２線ギア部４１０及びリングギア１００の第２内側歯列１２６に各々歯車結合する。
【００７０】
第２駆動ギア５３０は、第２キャリア５２０を停止または回転させる。
第２駆動ギア５３０は、例えば、第４キャリア本体部５２４に対して垂直な方向に結合され、第２駆動ギア５３０は、例えば、ワームギアまたは回転方向を変更する様々なギアが使われることができる。
【００７１】
第２回転ユニット５４０は、第２駆動ギア５３０と結合されて、第２回転ユニット５４０は、第２駆動ギア５３０を回転させる。第２回転ユニット５４０は、例えば、モーターを含むことができる。
【００７２】
本発明の一実施例で、第２回転ユニット５４０は、減速機なしに電流量に応じて第２駆動ギア５３０の回転速度を調節できるモーターが使われることができる。
本発明の一実施例で、第２駆動ギア５３０は正方向または逆方向に回転して、これによって第２キャリア５２０も正方向または逆方向に回転することができる。
第２キャリア５２０の正方向または逆方向によって第２ピニオンギア５１０も第２軸４００に対して正方向または逆方向に公転する。
【００７３】
第２ピニオンギア５１０が、リングギア１００と同じ方向に公転する場合、第２軸４００の回転数は減少されて、第２ピニオンギア５１０がリングギア１００と逆方向に公転する場合、第２軸４００の回転数は増加される。
【００７４】
本発明の一実施例で、リングギア１００、第１軸２００、第１変速モジュール３００、第２軸４００及び第２変速モジュール５００は、ケースに覆われ、第１軸２００、第２軸４００の一部は追加的にベアリングによってケースに堅固に固定されることができる。
【００７５】
これと共に第１変速モジュール３００の第１駆動ギア３３０及び第２変速モジュール５００の第２駆動ギア５３０と共に回転する構成品もベアリングを利用してケースに堅固に固定される。
【００７６】
本発明の一実施例で、多段変速機８００は制御モジュールをさらに含むことができ、制御モジュールは、第１変速モジュール３００の第１変速ユニット３５０の第１回転ユニット３４０の回転数、第２変速モジュール５００の第２変速ユニット３５０の第２回転ユニット５４０の回転数及び回転方向を制御することによって、第２軸５００の回転数を連続的に増加及び連続的に減少させることができる。
【００７７】
以下、本発明の一実施例に係る多段変速機の動作を説明する。
図５は、従来車両用エンジンに使われる多段変速機のエンジン回転毎分及び速度の関係を図示したグラフである。
図５でグラフＡは車両のエンジン回転毎分を示し、グラフＢは車両の速度を示す。
【００７８】
図５を参照すると、車両のエンジン回転毎分が０ｒｐｍから約３，０００ｒｐｍに増加した後２段乃至６段変速が進行されて変速を進行させるために変速地点でエンジン回転毎分は、減少及び増加を繰り返して、これによって車両の速度は車両の変速に対応して不連続的に次第に増加することになる。
【００７９】
図６は、本発明の一実施例に係る多段変速機のエンジン回転毎分、第１変速モジュール及び車両の速度を図示したグラフである。
図６で横軸は時間（ｔｉｍｅ）を示し、縦軸はエンジン回転毎分及び速度を示し、グラフ１は第１軸の回転毎分を示し、グラフ２は第１変速モジュール３５０の第１ピニオンギアの公転数を示し、グラフ３は第２軸４００によって出力される回転数に係る車両の速度を示す。
【００８０】
図３及び図６を参照すると、エンジンまたはモーターなどから第１回転数で回転力が印加されるにつれ第１軸２００は第１回転数で回転する。本発明の一実施例で、第１回転数は、時間軸が０である時約３，０００ｒｐｍであり得る。
【００８１】
本発明の一実施例では、時間軸が０である時第１軸２００に第１回転数を有する回転力が提供されると、制御モジュールは、第１軸２００に印加される回転数を感知して第１変速モジュール３００の第１回転ユニット３４０に第１回転数で回転させる制御信号を印加する。
【００８２】
制御モジュールが、第１回転ユニット３４０に制御信号を印加するにつれ第１回転ユニット３４０は、第１回転数で回転して、この結果、第１駆動ギア３３０が回転しながら第１キャリア３２０及び第１キャリア３２０に結合された第１ピニオンギア３１０も第１回転数で回転する。
【００８３】
つまり、時間軸が０である時第１軸２００及び第１ピニオンギア３１０は、第１軸２００の周辺を第１回転数で公転して、これによってリングギア１００は回転せず、従って時間軸が０のとき車両の速度は０である。
【００８４】
つまり、第１軸２００の回転数及び第１ピニオンギア３１０の公転数が実質的に同じ場合、リングギア１００は、第１軸２００の回転にもかかわらず回転しない。
【００８５】
以後、ユーザーが車両の速度を増速するために増速操作をする場合、制御モジュールは、第１軸２００の回転数を第１回転数に維持した状態で第１回転ユニット３４０に回転数を連続的に減少させる制御信号を第１回転ユニット３４０に印加する。
【００８６】
制御モジュールの制御信号により第１回転ユニット３４０での回転数は時間の流れにより連続的に減少して、図６に示したように第１駆動ギア３３０、第１キャリア３２０の回転数も共に減少しながら第１軸２００に対する第１ピニオンギア３１０の公転数は減少される。
【００８７】
第２変速モジュール５００の第２駆動ギア５３０が回転されない場合、第１ピニオンギア３１０の公転数の減少によりリングギア１００の回転数が増加する。
第２変速モジュール５００の第２駆動ギア５３０が回転されない状態で、リングギア１００の回転数が増加する場合、リングギア１００に結合された第２ピニオンギア５１０は、公転せず自転しながら第２軸４００を回転させるが、第２軸４００の回転数は、リングギア１００の回転数に比例して増加して車両の速度は増加する。
【００８８】
図６で時間がＡに到達して、第１変速モジュール３００の第１回転ユニット３４０が停止して第１駆動ギア３３０が回転しない場合、第１ピニオンギア３１０は、公転なしに自転だけするので第２変速モジュール５００の第２駆動ギア５３０が回転しなかった状態で車両は第１速度（ＦＡ）に到達する。第２変速モジュール５００の第２駆動ギア５３０が回転せず第１軸２００に第１回転数が印加された状態で第１変速モジュール３００の第１ピニオンギア３１０が公転なしに自転だけする場合、回転車両は第１速度（ＦＡ）に到達する。
【００８９】
図７は、第２変速モジュールを利用して車両が第１速度（ＦＡ）から増速または減速されるのを図示したグラフである。
【００９０】
図６に示したように、第２変速モジュール５００の第２駆動ギア５３０が回転せず第１軸２００に第１回転数が印加された状態で第１変速モジュール３００の第１ピニオンギア３１０が公転なしに自転だけする場合、回転車両は第１速度（ＦＡ）に到達する。
【００９１】
図７でグラフ４は、第２変速モジュール５００の第２回転ユニット５４０が第１方向に回転する時回転数を示す。グラフ５は、第２回転ユニット５４０が第１方向に回転する時車両の第２速度（ＳＡ）を図示したグラフである。
【００９２】
ユーザーが車両を第１速度（ＦＡ）より高い第２速度（ＳＡ）のための操作をする場合、制御モジュールは、第２回転ユニット５４０に制御信号を印加して時間Ａから時間Ｂまで第２変速モジュール５３０の第２駆動ギア５３０を利用して第２ピニオンギア５１０を第２軸５００の回転方向と逆方向に回転させて第２軸４００をさらに速く回転させて、この結果、車両は第１速度（ＦＡ）より速い第２速度（ＳＡ）に増速される。
【００９３】
以後、ユーザーが車両を第２速度（ＳＡ）より速く増速するためには、第１軸２００に入力される第１回転数を第１回転数より高い第２回転数を印加することによって第２速度（ＳＡ）より速い第３速度を実現することができる。
【００９４】
たとえ本発明の一実施例では、第１軸２００が一定の回転毎分で回転することが図示及び説明されているが、第１軸２００は、連続的に増加または減少する回転毎分で回転しても構わない。
【００９５】
本発明の一実施例で、制御モジュールは、第１変速モジュール３００の第１回転ユニット３４０の回転数及び回転方向、第２変速モジュール５００の第２回転ユニット５４０の回転数及び回転方向を制御することによって車両の前進及び後進はもちろん車両の速度を増速及び減速させることができる。
【００９６】
以上、詳細に説明したことによると、本発明は超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機などの動力源から直ちに出力された高い回転数を減速する過程なしに高い回転数で直ちに超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機を稼動することができる。
【００９７】
一方、本図面に開示された実施例は理解を助けるために特定例を提示したことに過ぎなくて、本発明の範囲を限定しようと思うのではない。ここに開示された実施例以外にも本発明の技術的思想に土台を置いた他の変形例が実施可能だということは、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者には自明なことである。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の多段変速機は、超大型船舶、軍事用大型車両、汽車、ロボット関節、コンベヤーベルト、電気自動車、風力発電機など産業全般に亘って多様に利用されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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