KR100876481B1 - 3개의 유성 기어셋을 구비한 다단 자동 변속기 - Google Patents

Abstract

다단 자동 변속기가 하나의 구동축(AN), 하나의 출력축(AB), 3개의 개별 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3) 및 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E)를 포함하며, 그 쌍의 선택적 닫음을 통해 레인지 변속 없이 구동축(AN)의 입력 회전속도가 출력축(AB)에 전달될 수 있다. 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)는 제1 변속 부재(A)를 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 고정될 수 있다. 구동축(AN)은 제2 유성 기어셋(RS2)의 선기어(SO2)와 결합하고, 제2 변속 부재(B)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 결합 가능하고 및/또는 제5 변속 부재(E)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)와 결합할 수 있다. 대안적으로 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)가 제3 변속 부재(C)를 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 고정되거나 및/또는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)가 제4 변속 부재(D)를 통해 고정될 수 있다. 출력축(AB)이 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1) 및 제2 또는 제3 유성 기어셋(RS2, RS3)의 웨브(ST2, ST3) 중 하나와 결합한다. 제3 및 제4 변속 부재(C, D)는 방사상에서 상하로 배치된다. 제5 변속 부재(E) 및 제2 변속 부재(B)는 방사상에서 상하로 배치된다.

Description

3개의 유성 기어셋을 구비한 다단 자동 변속기{MULTISTAGE AUTOMATIC TRANSMISSION COMPRISING THREE PLANETARY GEAR SETS}

본 발명은 적어도 3개의 유성 기어셋 및 적어도 5개의 변속 부재를 포함하는, 청구항 1의 전제부에 따른 다단 자동 변속기에 관한 것이다.

레인지 변속 없이 변속 가능한 다단 기어를 구비한 복수의 자동 변속기가 이미 알려져 있다. 예로서 독일 특허 DE 199 12 480 A1에서는 3개의 심플 유성 기어셋 및 3개의 브레이크 및 6개의 전진기어와 하나의 후진기어를 변속하기 위한 2개의 클러치를 포함하는 이런 유형의 자동 변속기가 공개되어 있는데, 이 자동 변속기는 차량을 위해 높은 총기어비 및 용이한 기어 변속 및 전진 방향에서의 높은 시동 기어비와 같은 매우 적합한 기어비를 갖는다. 각 기어는 6개의 변속 부재 중 각각 2개의 변속 부재를 선별적으로 닫음으로써 선택되므로, 하나의 기어에서 그 다음 고단 기어 또는 그 다음 저단 기어로의 변속을 위해 현재 작동된 변속 부재에서 각각 단 하나의 변속 부재만 개방되고 다른 변속 부재는 닫힌다.

이때 자동 변속기의 구동축은 제2 유성 기어셋의 선기어와 지속적으로 결합된다. 또한 구동축은 제1 클러치를 통해 제1 유성 기어셋의 선기어와 결합되거나 및/또는 제2 클러치를 통해 제1 유성 기어셋의 웨브와 결합될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 제1 유성 기어셋의 선기어가 제1 브레이크를 통해 자동 변속기의 하우징에 결합되거나 및/또는 제1 유성 기어셋의 웨브가 제2 브레이크를 통해 하우징에 결합되거나 및/또는 제3 유성 기어셋의 웨브가 제3 브레이크를 통해 하우징에 결합될 수 있다.

각 유성 기어셋 상호간의 동적 결합과 관련해 독일 특허 DE 199 12 480 A1에는 2가지의 상이한 버전이 공개되어 있다. 제1 버전에서는 자동 변속기의 출력축이 제3 유성 기어셋의 웨브 및 제1 유성 기어셋의 내기어와 지속적으로 결합되며, 제1 유성 기어셋의 웨브가 제2 유성 기어셋의 내기어와 지속적으로 결합하며 제2 유성 기어셋의 웨브가 제3 유성 기어셋의 내기어와 지속적으로 결합한다. 구동축 및 출력축은 트랜스미션 하우징의 상호 동축성 대향측에 배치될 뿐 아니라 축과 평행한 트랜스미션 하우징의 대향측 또는 동일측에 배치된다. 제2 버전에서는, 출력축이 제2 유성 기어셋의 웨브 및 제1 유성 기어셋의 내기어와 지속적 결합하며, 제1 유성 기어셋의 웨브가 제3 유성 기어셋의 내기어와 지속적으로 결합하고, 제2 유성 기어셋의 내기어가 제3 유성 기어셋의 웨브와 지속적으로 결합한다. 특히 이런 유형의 형태는 구동축 및 출력축의 동축 배치에 적합하다.

유성 기어셋의 공간적 배치와 관련해 독일 특허 DE 199 12 480 A1에서는 3개의 유성 기어셋을 동축성으로 일렬로 나란히 배치하는 것을 제안하는데, 여기에서 제2 유성 기어셋은 축방향에서 제1 유성 기어셋과 제2 유성 기어셋 사이에 배치된다. 각 변속 부재 상호간의 상대적인 공간 배치 및 유성 기어셋에 대한 상대적인 공간적 배치와 관련해 독일 특허 199 12 480 A1에서는 제1 및 제2 브레이크를 지속 적으로 직접 나란히 배치하는 것을 제안하는데, 여기에서 제2 브레이크는 축방향에서 지속적으로 제1 유성 기어셋에 직접 접하며, 제3 브레이크는 지속적으로 제3 유성 기어셋의 제1 유성 기어셋 대응측에 배치되고, 양측 클러치는 직접 나란히 배치된다. 제1 배치 변형에서는 양측 클러치가 제1 유성 기어셋의 제3 유성 기어셋 대응측에 배치되며, 제1 클러치는 축방향에서 직접 제1 브레이크에 접하고 제2 클러치보다 제1 유성 기어셋에 더 인접하게 배치된다. 구동축 및 출력축의 비동축성 위치와 관련하여 제2 배치 변형에서는 양측 클러치를 제3 유성 기어셋의 제1 유성 기어셋 대응측에 배치하는 것을 제안하는데, 여기에서는 제2 클러치가 제1 클러치보다 제3 유성 기어셋에 더 인접하게 배치되며, 축방향에서 출력축과 연동 결합된 출력 스퍼 기어에 접하고, 이 출력 스퍼 기어는 다시 제3 브레이크의 제3 유성 기어셋 대응측에 배치된다.

본 발명의 목적은 독일 특허 DE 199 12 480 A1의 종래 기술에서 알려진 자동 변속기를 위해 최대한 컴팩트하고 변속기 종방향으로 비교적 좁은 변속기 구조를 갖는 대안적 부품 배치를 제공하는 것이다. 바람직하게도 이 자동 변속기는 상호 동축성으로 배치되는 구동축과 출력축 및 표준 엔진을 포함하는 차량에 사용되어야 하지만, 가능한 한 비교적 간단한 변형을 통해 비동축성으로 배치된 구동축 및 출력축에서도 적용될 수 있어야 한다.

이 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징을 포함하는 다단 자동 변속기를 통해 달성된다. 본 발명의 바람직한 형태 및 개선 형태는 종속항에 설명된다.

독일 특허 DE 199 12 480 A1의 최신 기술에 따른 유형을 근거로, 다단 자동 변속기는 적어도 3개의 연결된 개별 유성 기어셋을 포함하며, 이 유성 기어셋은 상호 동축성으로 및 공간적으로 볼 때 나란히 배치되고, 공간적으로 볼 때 제2 유성 기어셋은 항상 제1 유성 기어셋과 제3 유성 기어셋 사이에 배치된다. 또한 다단 자동 변속기는 적어도 5개의 유성 기어셋을 갖는다. 제3 유성 기어셋의 선기어는 브레이크로서 형성된 제1 변속 부재를 통해 다단 자동 변속기의 트랜스미션 하우징에 고정이 가능하다. 다단 자동 변속기의 구동축은 지속적으로 제2 유성 기어셋의 선기어와 결합된다. 또한 구동축은 클러치로서 형성된 제2 변속 부재를 통해 제1 유성 기어셋의 선기어와 결합이 가능하며 추가적 또는 대안적으로 클러치로서 형성된 제5 변속 부재를 통해 제1 유성 기어셋의 웨브와 결합이 가능하다. 대안적 방법으로서 제1 유성 기어셋의 선기어는 브레이크로서 형성된 제3 변속 부재를 통해 및/또는 제1 유성 기어셋의 웨브는 브레이크로서 형성된 제4 변속 부재를 통해 트랜스미션 하우징에 고정이 가능하다.

다단 자동 변속기의 출력축은 지속적으로 제1 유성 기어셋의 내기어와 연동 결합하며, 제1 유성 기어셋의 내기어는 추가적으로 제3 유성 기어셋의 웨브 또는 제2 유성 기어셋의 웨브와 지속적으로 결합한다.

본 발명에 따라서 제3 및 제4 변속 부재가 공간적으로 볼 때 방사상에서 상하로 배치되며 제5 및 제2 변속 부재는 공간적으로 볼 때 방사상에서 상하로 배치된다. 이로서 독일 특허 DE 199 12 480 A1의 최신 기술에 비해 바람직하게도 더 단축된 설치 길이와 함께 현저히 컴팩트한 변속기 구조가 달성되며, 또한 이때 차량으로의 장착을 위한 트랜스미션 하우징의 외경이 불필요하게 커지지 않는다.

(브레이크로서 형성된) 제3 및 (마찬가지로 브레이크로서 형성된) 제4 변속 부재 상호간의 상대적인 배치와 관련하여 본 발명에서는, 제1 유성 기어셋의 선기어를 고정시킬 수 있는 제3 변속 부재를, 제1 유성 기어셋의 웨브를 고정시킬 수 있는 제4 변속 부재의 방사상 하단에 배치하는 것을 제안한다. 제3 변속 부재의 디스크는 제4 변속 부재의 디스크보다 더 작은 직경을 가지며, 제3 변속 부재의 서보 장치는 공간적으로 볼 때 적어도 거의 제4 변속 부재 서보 장치의 방사상 하단에 배치된다.

바람직하게도 여기에서 제3 및 제4 변속 부재의 서보 장치는 트랜스미션 하우징에 고정된 공동의 측벽에 통합되며 제3 또는 제4 변속 부재의 각 디스크를 축방향에서 제1 유성 기어셋의 방향으로 작동시킨다. 즉 공간적으로 볼 때 중간판이 제3 또는 제4 변속 부재의 디스크의 제1 유성 기어셋 대응측에 배치되며 그 내에서 이동 가능한 형태로 지지되며, 압력 과급이 가능한 이 양측 서보 장치의 피스톤을 갖는 상응하는 피스톤실(압력실)을 포함한다.

(클러치로서 형성된) 제5 및 (마찬가지로 클러치로서 형성된) 제2 변속 부재 상호간의 상대적인 배치와 관련하여 본 발명에서는, 제5 변속 부재가 적어도 거의 제2 변속 부재의 클러치 공간 내에 배치되도록, 구동축을 제1 유성 기어셋의 웨브와 결합시킬 수 있는 제5 변속 부재 및, 제1 유성 기어셋의 선기어를 구동축과 결합시킬 수 있는 제2 변속 부재를 배치하는 것을 제안한다. 즉 제5 변속 부재의 디스크는 제2 변속 부재의 직경보다 더 작은 직경을 가지며, 제5 변속 부재의 서보 장치는 공간적으로 볼 때 바람직하게도 완전히 제2 변속 부재의 서보 장치 하단에 배치된다.

바람직하게도 제2, 제3, 제4 및 제5 변속 부재 모두 변속기 측에 배치되며, 더욱 상세하게는 제1 유성 기어셋의 제2 유성 기어셋 대향측에 배치된다. 제3 유성 기어셋의 선기어를 고정시킬 수 있는 (브레이크로서 형성된) 제1 변속 부재는 바람직하게도 공간적으로 볼 때 제3 유성 기어셋의 제2 유성 기어셋 대응측에 배치되며, 더욱 상세하게는 유성 기어셋의 다른 4개의 변속 부재 대향측에 배치된다. 서로 동축성으로 진행하는 구동축 및 출력축에서는 제1 유성 기어셋의 내기어와 연동 결합된 출력축이 축방향에서 제1 변속 부재의 클러치 공간 및 제3 유성 기어셋에 중첩된다. 구동축 및 출력축이 비동축성으로 배치되는 경우, 즉 예를 들어 구동축 및 출력축이 축에 평행하게 또는 일정 각도로 배치되는 경우에 사용하기 위해, 출력축이 공간적으로 볼 때 유성 기어셋의 방사상 하단 구역에서 제1 유성 기어셋의 내기어와 연동 결합할 수 있다.

본 발명의 제1 형태에서는 제1 유성 기어셋의 웨브를 고정시킬 수 있는 제4 변속 부재, 및 제1 유성 기어셋의 선기어를 고정시킬 수 있으며, 제4 변속 부재의 방사상 하단에 배치된 제3 변속 부재 모두가 제1 유성 기어셋의 제2 유성 기어셋 대응측에서 축방향으로 제1 유성 기어셋에 직접 접한다.

바람직하게도 이 경우에 제3 및 제4 변속 부재의 서보 장치는 이미 전술한 바와 같이 트랜스미션 하우징에 고정된 공동의 측벽에 통합되는데, 이 측벽은 이 제1 형태에서 하우징 중간벽으로서 형성된다. 제3 및 제4 변속 부재의 서보 장치는 제3 또는 제4 변속 부재의 각 디스크를 축방향에서 제1 유성 기어셋의 방향으로 작동시킨다. 즉 공간적으로 볼 때 하우징 중간벽은 제3 또는 제4 변속 부재의 디스크의 제1 유성 기어셋 대응측에 배치되며, 상응하는 피스톤실(압력실)을 갖는데, 이 피스톤실 내부에는 이동 가능한 형태로 지지되며 압력 과급이 가능한, 이 양측 서보 장치의 피스톤이 배치된다.

또한 본 발명의 이 제1 형태에서는 제5 변속 부재 및 제5 변속 부재의 서보 장치 뿐 아니라 디스크로 적어도 거의 완전하게 제2 변속 부재의 클러치 공간 내에 배치된다. 이 양측 클러치는 하우징 중간벽의 제1 유성 기어셋 대응측에 배치되며, 유성 기어셋의 방향에서 볼 경우에는 축방향에서 제3 또는 제4 변속 부재 전단에 배치된다. 여기에서 제2 및/또는 제5 변속 부재의 디스크가 이 하우징 중간벽에 직접 접한다. 제2 및 제5 변속 부재의 디스크는 각각의 해당 서보 장치에 의해 축방향에서 제1 유성 기어셋의 방향으로 작동된다.

이 본 발명에 따른 제1 형태의 바람직한 다른 개선된 형태에서는 공간적으로 볼 때 외측의 제2 변속 부재의 동적 압력 보상부가 구조적으로 다음과 같이 형성되어 있다. 공간적으로 볼 때 내측의 제5 변속 부재의 외측 디스크 서포트가 제2 변속 부재의 서보 장치(피스톤)과 함께 제2 변속 부재의 압력 보상실을 형성한다. 알려진 방식에 따라 이 압력 보상실은 제2 변속 부재의 회전하는 압력실의 선회성 압력을 보상하기 위해 무압 상태의 윤활유로 충전될 수 있다.

본 발명의 제2 형태에서는 다시 이 제4 변속 부재가 제3 변속 부재의 방사상 상단에 배치되며 제3 및 제4 변속 부재의 서보 장치가 트랜스미션 하우징에 고정된 공동의 측벽에 통합되는데, 이 측벽은 상응하는 피스톤실(압력실)을 가지며, 그 내부에서 이동 가능한 형태로 지지되며 압력 과급이 가능한, 이 양측 서보 장치의 피스톤이 배치된다. 이 트랜스미션 하우징에 고정된 측벽은 트랜스미션 하우징의 외측벽을 형성하며, 이 외측벽은 공간적으로 볼 때 제1 유성 기어셋의 제2 유성 기어셋 대향측에 배치된다. 제3 및 제4 변속 부재의 서보 장치는 제3 또는 제4 변속 부재의 각 디스크를 축방향에서 제1 유성 기어셋의 방향으로 작동시킨다.

또한 본 발명의 이 제2 형태에서는 제5 변속 부재 및 제5 변속 부재의 서보 장치 뿐 아니라 디스크로 적어도 거의 완전하게 제2 변속 부재의 클러치 공간 내에 배치된다. 공간적으로 볼 때 이 양측 클러치는 축방향에서 하우징 외측벽에 배치된 양측 브레이크와(축방향에서 제3 및 제4 변속 부재 사이) 제1 유성 기어셋 사이에 배치되며, 제1 유성 기어셋에 직접 접한다. 제2 및 제5 변속 부재의 양측 서보 장치는 제2 및 제5 변속 부재의 각 디스크를 축방향에서 제1 유성 기엇세의 방향으로작동시킨다.

본 발명에 따라 제안된 모든 부품 배치는 독일 특허 DE 199 12 480 A1에 공개된 두 가지의 유성 기어셋에 적용이 가능하다. 제1 유성 기어셋의 내기어 및 제3 유성 기어셋의 웨브 및 출력축이 서로 연결된 경우에는, 제2 유성 기어셋의 웨브가 지속적으로 제3 유성 기어셋의 내기어와 지속적으로 결합되며 제1 유성 기어셋의 웨브는 지속적으로 제2 유성 기어셋의 내기어와 결합한다. 제1 유성 기어셋의 내기어 및 제2 유성 기어셋의 웨브 및 출력축이 서로 연결된 경우에는, 제3 유성 기어셋의 웨브가 지속적으로 제2 유성 기어셋의 내기어와 결합하며, 제1 유성 기어셋의 웨브가 지속적으로 제3 유성 기어셋의 내기어와 결합한다.

독일 특허 199 12 480 A1의 최신 기술에서와 같이, 개별 유성 기어셋 상호간의 이런 동적 결합 또는 5개의 변속 부재를 통한 구동축 및 출력축과의 동적 결합을 통해 을 통해 총 6개의 전진 기어를 변속시킬 수 있으며, 이런 변속에서는 하나의 기어에서 그 다음 고단 기어로의 또는 그 다음 저단 기어로의 변속 시 현재 작동된 변속 부재에서 각각 단지 하나의 변속 부재만 개방되고 다른 변속 부재는 닫힌다.

아래에서는 도면을 통해 본 발명에 대해 상세히 설명되며, 유사한 부품은 유사한 부호로 표시한다.

도 1은 종래 기술에 따른 변속기 개략도이다.

도 2는 도 1에 따른 변속기의 변속 패턴을 도시한다.

도 3은 본 발명에 따른 개략적 제1 부품 배치에 대한 예를 도시한다.

도 4는 도 3에 따른 변속기의 단면도이다(도 4a 및 도 4b의 2개의 부분 단면도로 도시).

도 5는 예로서 본 발명에 따른 개략적 제2 부품 배치를 도시한다.

도 6은 도 5에 따른 변속기의 단면도이다(도 5a 및 도 5b의 2개의 부분 단면도로 도시).

도 7은 구동축 및 출력축의 비동축성 배치를 갖는, 도 3에 따른 개략적 부품 배치에 대한 예시적 변형이다.

도 8은 각 유성 기어 부재의 변형된 결합을 포함하는, 도 3에 따른 개략적 부품 배치에 대한 예시적 변형이다.

본 발명에 따른 부품의 배치를 개략적으로 설명하기 위해 우선 도 1에는, 독일 특허 DE 199 12 480 A1의 종래 기술에서 공지된 것과 같은 표준 엔진이 장착된 차량용 다단 자동 변속기의 변속기 개략도가 도시되어 있다. 부호(AN)는 구동축을 표시하는데, 이 구동축은 예를 들어 토크 컨버터 또는 시동 클러치 또는 토션 댐퍼(torsion damper) 또는 듀얼매스 플라이휠(dual-mass flywheel) 또는 강직성 샤프트를 통해 자동 변속기의 (도시하지 않은) 구동 엔진과 연동 결합한다. 부호(AB)는 표시한 출력축을 표시하는데, 이 출력축은 적어도 하나의 차량 구동축과 연동 결합한다. 도시한 실시예에서는 구동축(AN)과 출력축(AB)이 서로 동축성으로 배치된다. 부호(RS1, RS2, RS3)는 3개의 연결된 개별 유성 기어셋(planetary gear train)을 나타내는데, 이 유성 기어셋은 트랜스미션 하우징(GG)에서 나란히 일렬로 배치된다. 3개의 모든 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)은 각각 하나의 선기어(sun gear)(SO1, SO2, SO3), 각각 하나의 내기어(HO1, HO2, HO3), 및 해당 유성 기어셋의 선기어 및 내기어와 맞물리는 유성기어(PL1, PL2, PL3)를 갖는 각각 하나의 웨브(web)(ST1, ST2, ST3)를 포함한다. 부호 A, B, C, D 및 E는 변속 부재를 나타내며, 제1, 제3 및 제4 변속 부재(A, C, D)는 브레이크로서, 제2 및 제 5 변속 부재(B, E)는 클러치로서 실시된다. 변속 부재(A, B, C, D, E)의 각 마찰 라이닝은 (각각 외측 및 내측 디스크 또는 강철 및 라이닝 디스크를 포함하는) 디스크 패킷(100, 200, 300, 400, 500)을 표시한다. 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E)의 각 입력 부재는 부호(120, 220, 320, 420, 520)로 표시되며, 클러치(B, E)의 각 출력 부재는 부호(230, 530)로 표시된다. 각 유성기어 및 변속 부재의 상호간 및 구동축(AN) 및 출력축(AB)에 대한 상대적인 동적 결합은 이미 서문에 설명되었고 이런 부품의 3차원 배치도 설명되었다.

도 2에 도시한 바와 같이, 5 개의 변속 부재(A, B, C, D, E)의 각각 2개를 선별적으로 개폐함으로써 6개의 전진 기어를 레인지 변속없이 변속할 수 있는데, 더욱 상세하게는 하나의 기어단에서 그 다음 고단 또는 그 다음 저단으로 변속하기 위해 현재 작동 중인 변속 부재에서 각각 단 하나의 변속 부재만 개방되고 다른 변속 부재는 닫히는 방식으로 변속이 이루어진다. 제“1” 단기어에서는 브레이크(A, D)가 닫히고, 제“2” 단기어에서는 브레이크(A, C)가 닫히며, 제“3” 단기어에서는 브레이크(A) 및 클러치(B)가 닫히고, 제“4” 단기어에서는 브레이크(A) 및 클러치(E)가 닫히며, 제“5” 단기어에서는 클러치(B, E)가 닫히고, 제“6” 단기어에서는 브레이크(C) 및 클러치(E)가 닫힌다. 후진 기어(R)에서는 클러치(B) 및 브레이크(D)가 닫힌다.

아래에서는 도 3 내지 도 6을 근거로 본 발명에 따른 부품 배치에 대한 2가지 예를 상세히 설명하며, 도 7 및 도 8을 근거로 구동축과 출력축의 상대적 배치 및 각 유성 기어셋 부재의 상호 배치에 대한 각각 하나의 변형을 설명한다.

도 3은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해결 방법에 대한 개력적인 제1 부품 배치를 예로서 도시한다. 전술한 독일 특허 DE 199 12 480 A1의 종래 기술에서 출발하여 본 발명에 따른 다단 자동변속기는 동축 방향을 기준으로 서로 일렬로 배치된 3개의 연결된 개별 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)을 포함하는데, 제2 유성 기어셋(RS2)은 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)과 제3 유성 기어셋(RS3) 사이에 배치된다. 또한 다단 자동변속기는 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E)를 포함한다. 제1, 제3 및 제4 변속 부재(A, C, D)는 각각 브레이크(예를 들어 각각 멀티 디스크 브레이크로서)로서 형성되며, 제2 및 제5 변속 부재(B, E)는 각각 클러치(예를 들어 멀티 디스크 클러치로서)로서 형성된다. 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)는 브레이크(A)를 통해 다단 자동변속기의 트랜스미션 하우징(GG)에 고정할 수 있다. 다단 자동변속기의 구동축(AN)은 제2 유성 기어셋(RS2)의 선기어(SO2)와 지속적으로 결합된다. 또한 구동축(AN)은 클러치(B)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)에 결합하거나 또는 추가적으로 또는 대안적으로 클러치(E)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)와 결합할 수 있다. 대안적 방법으로서 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)는 브레이크(C)를 통해 및/또는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)는 브레이크(D)를 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 고정할 수 있다.

다단 자동변속기의 출력축(AB)은 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 지속적으로 결합하며, 추가적으로 이 내기어(HO1)는 예시적으로 도시한 기어 부재의 결합 시 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)와 지속적으로 결합한다. 또한 제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브(ST2)는 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3)와 지속적으로 결합하며, 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)는 제2 유성 기어셋(RS2)의 내기어(HO2)와 지속적으로 결합한다. 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 제3 유성 기어셋 (RS3)의 웨브(ST3) 사이의 적합한 결합 부재는 실린더(ZYL)로서 형성될 수 있다. 이 실린더(ZYL)는 일측면에서 적합한 연동 결합부, 예를 들어 용접 결합부를 통해 내기어(HO1)와 결합되며, 축방향을 기준으로 내기어(HO1)에서 내기어(HO3)에까지 진행한다. 또한 실린더(ZYL)는 제2 유성 기어셋(RS2)에 대항하는 제3 유성 기어셋의 측면에서 적합한 연동 결합부, 예를 들어 구동 프로파일을 통해 웨브(ST3)의 웨브 플레이트(STB3)와 결합된다. 즉 실린더(ZYL)는 제2 및 제3 유성 기어셋(RS2, RS3)에 완전히 중첩된다.

제1 유성 기어셋(RS1)은 축방향 중앙에서 2개의 샤프트, 즉 내기어로서 형성된 웨브 샤프트(STW1) 및 이 웨브 샤프트(STW1)의 내부에서 방사상 방향으로 안내된 구동축(AN)에 의해 완전히 중첩된다. 이때 웨브 샤프트(STW1)는 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대향측에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1) 및 제2 유성 기어셋의 내기어(HO2)와 결합하고, 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서는 클러치(E)의 출력 부재(530)와 결합한다. 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 웨브 샤프트(STW1)는 마찬가지로 중공축으로서 형성된 선샤프트(sun sfaft)(SOW1) 내에서 방사상 방향으로 진행한다. 한편으로 이 선샤프트(SOW1)는 다시 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 결합하며, 다른 한편으로는 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 브레이크(C)의 입력 부재(320) 및 클러치(B)의 출력 부재(230)와 결합한다.

공간적으로 볼 때 중앙에 있는 제2 유성 기어셋(RS2)은 축방향 중앙에서 구동축(AN)에 의해서만 중첩된다. 제3 유성 기어셋(RS3)의 구역에서 구동축(AN) 및 출력축(AB)의 바람직한 지지를 구현하기 위해 구동축(AN)이 축방향에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3) 하단에까지 진행한다. 출력축(AB)은 이 구역에서 구동축(AN)의 방사상 상단에서 지지되며, 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 연동 결합된 출력축(AB)은 축방향에서 제3 유성 기어셋(RS3)에 완전히 중첩된다. 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)는 다시 출력축(AB) 상에서 지지된다.

브레이크(A)는 공간적으로 볼 때 제3 유성 기어셋(RS3)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에 배치되는데, 이 브레이크를 통해 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)를 고정할 수 있다. 이때 내측 디스크 서포트로서 형성된 브레이크(A)의 입력 부재(120)가 축방향으로 그 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)에 접한다. 외측 디스크 및 라이닝 디스크를 포함하는 브레이크(A)의 디스크 패킷(100)은 트랜스미션 하우징(GG)의 제3 유성 기어셋(RS3) 대응측 외측벽 구역에서 큰 직경으로 배치된다. 디스크 패킷(100)의 외측 디스크를 위한 구동 프로파일은 간단하게 트랜스미션 하우징(GG)에 통합될 수 있다. 물론 브레이크(A)를 위해 별도의 외측 디스크 서포트를 장착할 수도 있는데, 이 외측 디스크 서포트는 적합한 수단을 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 끼워맞춤식, 마찰식으로 또는 용접을 통해 결합된다. 디스크(100) 작동을 위한 브레이크(A)의 서보 장치(110)는 간단한 방법으로 트랜스미션 하우징(GG)의 외측벽에 통합되며 축방향에서 디스크(100)를 3 개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)의 방향으로 작동시키는데, 물론 이 외측벽은 예를 들어 나사 체결을 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 결합되는 하우징 커버로도 형성될 수 있다. 또한 트랜스미션 하우징(GG)은 상응하는 피스톤실(압력 실) 및 그 안에서 이동 가능한 형태로 지지되며 압력 과급이 가능한 서보 장치(110)의 피스톤을 포함하며, 또한 이 피스톤실로 연결되는 (도시하지 않은) 상응하는 압력 매체 공급부를 포함한다. 즉 클러치(A)는 축방향 중앙에서 출력축(AB)에 의해 완전히 중첩된다.

다른 4개의 변속 부재(B, C, D, E)는 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에 배치되며, 도 3에 도시한 예에서는 구동축(AN)과 연동 결합된 (간략한 도시를 위해 도시하지 않은) 자동 변속기의 구동 엔진 대향측에 배치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 양측 브레이크(C, D) 및 양측 클러치(B, E)가 각각 상하로 배치된다. 양측 브레이크(C, D)는 제1 유성 기어셋(RS1)에 인접하게 배치된다. 이와 달리 양측 클러치(B, E)는 트랜스미션 하우징에 결합된 하우징 측벽(GW)에 인접하게 배치되는데, 이 하우징 측벽은 동시에 자동 변속기의 (예로서 여기에서는 구동 엔진에 대향하는) 외측벽을 형성한다.

브레이크(D)는 트랜스미션 하우징(GG)의 내경 구역에서 큰 직경부에 배치되며, 트랜스미션 하우징은 예로서 브레이크(D) 디스크 패킷(400)의 외측 디스크를 위한 외측 디스크 서포트의 기능을 동시에 수행한다. 물론 브레이크(D)를 위한 별도의 외측 디스크 서포트가 제공될 수도 있는데, 이 경우 외측 디스크 서포트는 적합한 수단을 통해 트랜스미션 하우징에 결합된다. 디스크(400)는 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)에 접한다. 포트(pot) 형태의 내측 디스크 서포트로서 형성된 브레이크(D)의 입력 부재(420)는 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 진행하며 제2 유성 기어셋(RS2)의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에서 그 웨브(ST1)와 결 합한다. 디스크(400)를 작동시키기 위한 브레이크(D)의 서보 장치(410)는 하우징 중간벽(GZ)에 통합된다. 이 하우징 중간벽(GZ)은 공간적으로 볼 때 그 제1 유성 기어셋(RS1) 대응측에서 디스크 패킷(400)에 접하며 적합한 방법, 즉 끼워맞춤식으로 트랜스미션 하우징(GG)과 결합된다. 즉 서보 장치(410)의 압력 과급 시 디스크(400)가 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동된다.

브레이크(C)는 공간적으로 볼 때 브레이크(D) 하단에 배치된다. 특히 브레이크(C)의 디스크 패킷(300)은 축방향에서 볼 때 적어도 거의 브레이크(D)의 디스크 패킷(400)의 방사상 하단에 배치된다. 즉 디스크(300)는 디스크(400)보다 더 작은 직경을 갖는다. 트랜스미션 하우징(GG)과 결합된 하우징 중간벽(GZ)은 브레이크(C) 디스크 패킷(300)의 외측 디스크를 위한 외측 디스크 서포트의 기능을 동시에 수행한다. 브레이크(C)의 입력 부재(320)는 여기에서 예시적으로 내측 디스크 서포트로서 형성되며, 이 내측 디스크 서포트는 적어도 거의 원판형태로서 구동축(AN)의 방사상 방향으로 진행하고, 그 내경부에서 선샤프트(SOW1)와 결합한다. 브레이크(D)의 서보 장치(410)에서와 같이, 디스크(300)를 작동시키기 위한 브레이크(C)의 서보 장치(310)가 하우징 중간벽(GZ)에 통합된다. 공간적으로 볼 때 이 서보 장치(310)는 서보 장치(410)의 방사상 하단에 배치되며 압력 과급 시 디스크(300)를 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다.

즉 하우징 중간벽(GZ)은 용이하게 선조립이 가능한 자동 변속기의 어셈블리를 형성하며, 이 어셈블리는 양측 브레이크(C, D)의 서보 장치(310, 410) 및 여기에 속하는 압력 매체 공급부 및 브레이크(C)의 외측 디스크 서포트를 포함한다. 다 른 형태에서는 하우징 중간벽이 추가적으로 방사상 외측의 브레이크(D)를 위한 외측 디스크 서포트로서 형성될 수도 있다.

하우징 중간벽(GZ)의 양측 브레이크(C, D) 또는 제1 유성 기어셋(RS1)의 대응측에 양측 클러치(B, E)가 배치된다. 여기에서 하우징 중간벽(GZ)은 방사상 내측으로 진행하는 3개의 샤프트(SOW1, STW1, AN)에 의해 중앙에서 중첩된다. 양측 클러치(B, E)는 어셈블리로서 서로 결합하며, 클러치(E)는 적어도 거의 클러치 공간 내에 배치되는데, 이 클러치 공간은 클러치 실린더에 의해 형성된다. 도 3에 도시한 예에서는 외측 디스크 서포트로서 형성된 클러치(B)의 입력 부재(220)가 이 클러치 실린더를 형성하는데, 이 클러치 실린더는 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 개방되는 포트의 형태를 가지며, 이 포트의 바닥은 축방향에서 하우징 측벽(GW)에 접하고 그 내경부는 구동축(AN)과 결합된다. 클러치(B)의 서보 장치(210)는 이 클러치 실린더(220) 내에 배치되며 압력 과급 시 클러치(B)의 디스크(200)를 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 이에 상응하게 클러치(B)의 출력 부재(230)는 내측 디스크 서포트로서 형성된다. 공간적으로 볼 때 이 내측 디스크 서포트(230)는 축방향에서 하우징 중간벽(GZ) 및 하우징 중간벽(GZ)에 대해 평행하게 방사상 내측으로 선샤프트(SOW1)에까지 진행하며, 이 선샤프트와 결합한다.

클러치(E)의 입력 부재(520)는 외측 디스크 서포트로서 실시되는데, 이 외측 디스크 서포트는 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 개방된 포트 형태의 클러치 실린더의 형태를 갖는데, 이 클러치 실린더는 축방향에서 클러치(B)의 서보 장치(210)에 접하며 그 내경부에서 구동축(AN)과 결합하는 방사상의 바닥 및 원통형 구 간을 갖는다. 이 원통형 구간은 축방향에서 클러치(B)의 디스크 패킷(200) 방사상 하단으로 진행하며 그 내경부에서 클러치(E) 디스크 패킷(500)의 외측 디스크를 수용한다. 여기에서 공간적으로 볼 때 디스크(500)는 적어도 부분적으로나마 축방향에서 클러치(B) 디스크(200)의 방사상 하단, 즉 클러치(B)의 디스크(200)보다 더 작은 직경부에 배치된다. 클러치(E)의 서보 장치(510)는 클러치(E)의 클러치 실린더(520) 내에 배치되며 압력 과급 시 클러치(E)의 디스크(500)를 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 이에 상응하게 클러치(E)의 출력 부재(530)는 내측 디스크 서포트로서 형성된다. 공간적으로 볼 때 이 내측 디스크 서포트(530)는 하우징 중간벽(GZ)에 평행하게 내측으로 웨브 샤프트(STW1)에까지 진행하고, 이 웨브 샤프트와 결합하며, 구간별로 축방향으로 클러치(B)의 내측 디스크 서포트(230)에 접한다.

즉 클러치(B, E)의 양측 서보 장치(210, 510)는 항상 구동축(AN)의 회전 속도로 회전하며 간단한 수단을 통해 압력 보상이 가능하다. 도 3에 도시한 변속기 개략도에서는, 입력 부재(220, 520)의 공동의 허브가 하우징 측벽(GW)의 돌출부에서 지지되는 형태로 구동축(AN)에 대한 클러치(B, E)의 양측 입력 부재(220, 520)의 동적 결합이 이루어지는데, 상기 돌출부는 축방향에서 트랜스미션 하우징(GG)의 내부 공간으로 진행한다. 클러치(B, E)의 양측 서보 장치(210, 510)으로 연결되며 상응하는 채널을 갖는 압력 매체 공급부는 예를 들어 비교적 간단한 방식으로 트랜스미션 하우징 측벽(GW)의 이 돌출부 및 공동의 허브를 통해 안내될 수 있다.

도 3에 도시한 부품 배치를 통해 공간적 측면에서 전체적으로 매우 컴팩트한 변속기 구조가 달성된다. 높은 열부하를 받는 클러치(B)의 디스크(200)가 바람직하게도 큰 직경부에 배치되는데, 5개의 모든 변속 부재 중에서 가장 큰 부하를 받는 브레이크(D)의 디스크(400)도 마찬가지다.

도 3에 따른 다단 자동 변속기의 변속 패턴은 도 2에 도시한 변속 패턴에 해당한다. DE 199 12 480 A1의 최신 기술에서와 같이, 5개의 변속 부재 중에서 각각 2개의 변속 부재를 선별적으로 변속함으로써 레인지 변속 없이 6단의 전진 기어를 변속할 수 있다.

아래에서는 도 4를 근거로 실질적으로 실시된 변속기 구조를 설명한다. 이 변속기 구조에서는 트랜스미션 하우징(GG) 내에서 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E) 및 3개의 개별 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3) 및 이들 상호간의 상대적인 공간적 배치 및 동적 결합이 도 3에 따른 원칙으로 개략적으로 도시한 도면과 일치한다. 이 예에서의 구동축(AN) 및 출력축(AB)의 동축적 배치에 상응하게 차량용 구동 엔진으로 표준 엔진이 제공된다. 도면의 이해를 돕기 위해 변속기 단면도가 도 4a 및 도 4b의 2개의 부분 단면도로 분할되었는데, 도 4a는 자동 변속기의 (도시하지 않은) 구동 엔진 대향측 부분을 도시하며 도 4b는 자동 변속기의 출력측 부분을 도시한다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 하우징 측벽(GW)은 트랜스미션 하우징(GG)에 체결되며 (여기에 도시하지 않은) 구동 엔진의 방향 또는 경우에 따라 존재하는, 트랜스미션 하우징(GG) 외부에 배치된 자동 변속기의 시동 부재(예를 들어 토크 컨버터 또는 스타트 클러치)의 방향에서 외측벽을 형성한다. 이 하우징 측벽(GW)은 개 별적으로 상세히 도시하지 않은 압력 매체 채널을 가지며 예를 들어 자동 변속기의 압력 매체 공급 및 윤활유 공급을 위한 오일 펌프를 수용할 수 있다. 하우징 측벽(GW)과 견고하게 결합된 허브(GN)는 축방향에서 트랜스미션 하우징(GG)의 내부 공간 방향으로 진행한다. 이 허브(GN)는 예를 들어 토크 컨버터의 고정자 샤프트의 일부일 수 있다. 하지만 다른 형태에서는 허브(GN) 및 하우징 측벽(GW)이 일체형으로 실시될 수도 있다. 하지만 또 다른 형태에서는 트랜스미션 하우징(GG)과 하우징 측벽(GW) 또는 트랜스미션 하우징(GG)과 하우징 측벽(GW) 및 허브(GN)가 일체형으로 실시될 수도 있다. 자동 변속기의 구동축(AN)이 허브(GN)의 방사상 내부에서 진행하며 이때 중앙에서 하우징 측벽(GW)을 관통한다.

클러치(B)의 입력 부재(220)의 허브(223)가 이 허브(GN) 상에서 지지된다. 이 입력 부재(220)는 외측 디스크 서포트로서 형성되는데, 이 외측 디스크 서포트는 하우징 측벽(GW)의 반대 방향으로 개방된 포트의 형태를 갖는다. 입력 부재(220)의 적어도 부분적으로 원판형인 구간(222)이 이 허브(223)에 접하며 방사상 외측으로 진행한다. 입력 부재(220)의 적어도 거의 원통형인 구간(221)이 적어도 부분적으로 원판형인 이 구간(222)에 접하며 축방향에서 하우징 측벽(GW)의 반대 방향으로 내측 및 외측 디스크를 포함하는 클러치(B)의 디스크 패킷(200)에까지 진행한다. 원통형 구간(221)은 그 내경부에서 디스크 패킷(200)의 외측 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 이 디스크 패킷은 트랜스미션 하우징(GG)의 내경부에 인접한 큰 직경부 상에 배치된다. 클러치(B)의 외측 디스크 서포트(220) 내에는 클러치(B)를 작동시키기 위한 서보 장치가 배치된다. 이 서보 장치 의 피스톤(214)은 외측 디스크 서포트 구간(222)에 접하며 외측 디스크 서포트 구간(222)과 함께 클러치(B) 서보 장치의 압력실(211)을 형성한다. 상응하는 압력 공급부(218)를 통해 이 압력실(211)에 압력 과급이 이루어질 경우, 피스톤(214)이 여기에서 예로서 판스프링으로서 형성된 복원 부재(213)의 복원력에 대항하여 하우징 측벽(GW)의 역방향으로 디스크(200)를 작동시킨다. 압력 공급부(218)는 적어도 부분적으로 트랜스미션 하우징에 고정된 허브(GN) 내에서 진행한다. 또한 클러치(B)는 차후에 설명되는 동적 압력 보상실도 포함한다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 클러치(B, E)는 어셈블리로서 서로 결합한다. 클러치(E)는 적어도 거의 완전하게 클러치(B)의 클러치 공간 내에 배치되는데, 이 클러치 공간은 클러치(B)의 외측 디스크 서포트(220)(클러치 실린더)에 의해 형성된다. 클러치(E)의 외측 디스크 및 라이닝 디스크를 포함하는 디스크 패킷(500)은 공간적으로 볼 때 거의 완전하게 클러치(B)의 디스크 패킷(200) 하단에 배치된다. 클러치(E)의 입력 부재(520)는 외측 디스크 서포트로서 형성되는데, 이 외측 디스크 서포트는 하우징 측벽(GW)의 반대 방향으로 개방된 포트의 형태를 갖는다. 이 외측 디스크 서포트(520)의 적어도 거의 원통형인 구간(521)의 내경부에는 디스크 패킷(500)의 외측 디스크를 수용하기 위한 적합한 구동 프로파일이 제공된다. 이 원통형 구간(521)의 하우징 측벽(GW) 대향측에서 이 외측 디스크 서포트(520)의 적어도 부분적으로 원판형인 구간(522)이 원통형 구간(521)에 접하며 클러치(B)의 복원 부재(213) 및 피스톤(214)에 접하면서 방사상 내측으로 허브(523)에까지 진행하며, 이 허브와 견고하게 결합한다. 클러치(E)의 입력 부재(520)가 비틀리지 않게 구동 축(AN)에 결합하는 이 예시적 형태에서는 이 허브(523)가 구동축(AN)과 일체형으로, 즉 구동축(AN)의 허브 형태의 구간으로서 실시된다. 하지만 다른 형태에서는 허브(523)가 별도의 부품으로서 형성될 수도 있는데, 이 부품은 외측 디스크 서포트(520)의 원판형 구간(522)과 견고하게 결합한다. 도 4a에 도시한 예에서는 이외에도 구동축(AN)의 허브(523)가 구동 프로파일을 갖는데, 클러치(B) 입력 부재(220)의 허브(223)가 이 구동 프로파일을 통해 구동축(AN)과 끼워맞춤식으로 결합한다.

클러치(E)를 작동시키기 위한 서보 장치는 클러치(E)의 외측 디스크 서포트(520) 내에 배치된다. 이 서보 장치의 피스톤(514)은 외측 디스크 서포트 구간(522)에 접하며 외측 디스크 서포트 구간(522)과 함께 클러치(E) 서보 장치의 압력실(511)을 형성한다. 상응하는 압력 공급부(518)를 통해 이 압력실(511)로 압력 과급이 이루어지는 경우에는 피스톤(514)이 여기에서 예로서 판스프링으로서 형성된 복원 부재(513)의 복원력에 대항하여 하우징 측벽(GW)의 역방향으로 디스크(500)를 작동시킨다. 즉 양측 클러치(B, E)의 작동 방향은 동일하다. 압력 공급부(218)는 적어도 부분적으로 트랜스미션 하우징에 고정된 허브(GN) 내에서 진행한다.

전술한 바와 같이, 양측 클러치(B, E)의 입력 부재(220, 520)는 지속적으로 구동축(AN)의 회전 속도로 회전한다. 압력 매체로 충전된 압력실(211, 511)의 회전으로 발생하는 각각의 동적 압력을 보상하기 위해 양측 클러치(B, E)를 위해 동적 압력 보상실이 제공된다. 클러치(B)는 이를 위해 압력 보상실(212)을 갖는데, 이 압력 보상실(212)은 피스톤(214)의 압력실(211) 대응측에 배치되며 피스톤(214), 허브(219)의 구간 및 클러치(E)의 외측 디스크 서포트(520)를 통해 형성된다. 클러치(B)의 피스톤(214)도 클러치(E)의 외측 디스크 서포트(520)에 대해 축방향으로 이동 가능한 형태로 밀폐된다. 이 압력 보상실(212)은 윤활유 공급부(219)를 통해 무압 상태에서 충전된다. 클러치(E)의 동적 압력 보상을 위해 압력 보상실(512)이 제공되는데, 이 압력 보상실은 피스톤(514)의 압력실(511) 대응측에 배치되며 피스톤(514) 및 압력판(515)에 의해 형성된다. 피스톤(514) 및 압력판(515)은 서로 축방향으로 이동 가능한 형태로 밀폐되며, 압력판(515)은 축방향에서 구동축(AN)에 고정되는데, 도시한 예에서는 클러치(E)의 복원 부재(513)의 고정력에 의해 고정되며, 이 고정력에 의해 압력판(515)이 대응하는 구동축 홈에 맞물리는 서클립에 대항하여 압박된다.

구동축(AN) 회전 속도를 측정하기 위해 일반적인 유형의 적합한 구동 회전속도 센서(NAN)가 제공되는데, 이 구동 회전속도 센서는 클러치(B)의 입력 부재(220)의 외경부에서 상응하게 형성된 픽업 프로파일을 바람직하게도 비접촉식으로 주사한다.

클러치(B)의 출력 부재(230)는 원통형 구간(231) 및 원판형 구간(232)을 갖는 내측 디스크 서포트로서 형성되는데, 상기 원통형 구간의 외경부에는 클러치 디스크 패킷(200)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일이 제공되며, 상기 원판형 구간은 원통형 구간의 피스톤(214) 대응측에서 이 원통형 구간(231)에 연결되고 방사상 내측으로 중공 허브(233)에까지 진행하며, 이 중공 허브와 결합한다. 이 중공 허브(233)는 축방향에서 클러치(B) 대응 방향으로 진행하며 여기에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 클러치(B)의 출력 부재(230)를 동적으로 결합시키기 위해 예를 들어 구동 프로파일을 통해 선샤프트(SOW1)와 결합한다. 즉 클러치(B)의 출력 부재(230)는 축방향에서 클러치(E)의 디스크 패킷(500)에 완전히 중첩된다.

클러치(E)의 출력 부재(530)는 내측 디스크 서포트로서 형성된다. 이 내측 디스크 서포트(530)의 원통형 구간(531)은 적어도 부분적으로나마 축방향에서 압력판(515)의 상단에서 진행하며 그 외경부에서 디스크 패킷(500)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 원통형 구간(531)의 피스톤(514) 대응측에서 내측 디스크 서포트(530)의 원판형 구간(532)이 원통형 구간(531)에 접하며, 클러치(B)의 내측 디스크 서포트(230)의 원판형 구간(232)에 평행하게 접하면서 방사상 내측으로 웨브 샤프트(STW1)에까지 진행하고, 이 웨브 샤프트와 결합한다. 물론 내측 디스크 서포트(530)와 웨브 샤프트(STW1) 사이의 결합이 끼워맞춤식으로 실시될 수도 있다. 웨브 샤프트(STW1)는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)와 클러치(E)의 출력 부재(530) 사이의 동적 결합부의 기능을 한다. 여기에서 웨브 샤프트(STW1)는 중공축으로서 실시되는데, 한편으로 이 중공축은 선샤프트(SOW1) 또는 클러치(B) 출력 부재의 허브(233) 내에서 방사상으로 진행하며 이 허브에 중앙으로 중첩되고, 다른 한편으로는 중앙에서 구동축(AN)에 의해 중첩된다.

또한 트랜스미션 하우징(GG)의 내부 공간 방향으로 볼 때, 즉 양측 클러치(B, E)를 포함하는 박스 형태의 클러치 장치의 하우징 측벽(GW) 대응측에서, 하우징 중간벽(GZ)이 이 클러치 장치에 연결된다. 여기에서 이 하우징 중단벽(GZ)은 클러치(B) 출력 부재(230)의 원판형 구간(232) 및 디스크 패킷(200)에 직접 접한다. 방사상에서 겹쳐지게 진행하는 3개의 샤프트(SOW1, STW1, AN)는 중앙에서 하우징 중간벽(GZ)에 중첩된다.

또한 도 4a에 도시한 바와 같이, 양측 브레이크(C, D)는 공간적으로 볼 때 상하로 배치되며, 브레이크(D)는 공간적으로 볼 때 양측 브레이크(C, D)의 외측 변속 부재이다. 브레이크(D)의 외측 디스크 및 라이닝 디스크를 포함하는 디스크 패킷(400)은 하우징 중간벽(GZ)의 양측 클러치(B, E) 대향측에서 축방향으로 하우징 중간벽(GZ)에 접한다. 이 공간적 구간에서 트랜스미션 하우징(GG)은 동시에 브레이크(D)의 외측 디스크 서포트의 기능을 수행하며 이를 위해 그 내경부에서 디스크 패킷(400)의 외측 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 이런 방식으로 브레이크(D)를 위해 가능한 한 큰 디스크 직경이 달성되는데, 이 브레이크는 컨셉의해 5개의 모든 변속 부재 중에서 가장 큰 정적 부하를 받는다. 물론 브레이크(D)의 외측 디스크 서포트는 별도의 부품으로서 실시될 수도 있는데, 이 경우 이 부품은 적합한 토크 전달 수단을 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 결합한다.

브레이크(D)의 서보 장치는 하우징 중간벽(GZ)에 통합된다. 이 서보 장치의 피스톤(414)은 하우징 중간벽(GZ)의 상응하는 피스톤실에서 축방향으로 이동 가능한 형태로 배치되며, 이 피스톤실과 함께 압력실(411)을 형성한다. 브레이크(D)의 작동을 위해 마찬가지로 하우징 중간벽(GZ)에 통합된 압력 매체 공급부(418)를 통해 압력 매체가 압력실(411)에 충전되며, 이로서 피스톤(414)이 여기에서 예로서 판스프링으로서 실시된 복원 부재(413)의 복원력에 대항하여 브레이크(D)의 디스크 (400)를 하우징 측벽(GW)에 대항하는 방향으로 작동시킨다.

브레이크(D)의 입력 부재(420)는 원통형의 내측 디스크 서포트로서 형성되며 공간적으로 볼 때 적어도 거의 브레이크(D) 디스크 패킷(400)의 방사상 하단에 배치된다. 그 원통형 구간(421)의 외경부에는 디스크 패킷(400)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일이 제공된다. 브레이크(D)의 내측 디스크 서포트(420)는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)에 동적으로 결합한다. 이를 위해 원통형 구간(421)은 디스크 패킷(400)의 하우징 중간벽(GZ) 또는 피스톤(414) 대응측에서 웨브(ST1)의 (구동 엔진측의) 제1 웨브 플레이트(STB11)와 결합하며, 브레이크(D)의 내측 디스크 서포트(420) 및 웨브 플레이크(STB11)가 예로서 일체형으로 실시된다. 다른 형태에서는 물론 내측 디스크 서포트(420) 및 웨브 플레이트(STB11)가 별도의 부품으로서 실시될 수도 있는데, 이 경우 이 부품은 서로 끼워맞춤식, 마찰식 또는 용접을 통해 결합한다.

공간적으로 볼 때 브레이크(C)는 완전히 브레이크(D)의 방사상 하단에 배치된다. 여기에서 축방향에서 볼 때 브레이크(C)의 외측 디스크 및 라이닝 디스크를 포함하는 디스크 패킷(300)이 적어도 거의 브레이크(D) 디스크 패킷(400)의 방사상 하단에 배치된다. 즉 브레이크(D)의 입력 부재(420)는 브레이크(C)의 디스크 패킷(300)에 중첩된다. 브레이크(C)의 출력 부재(330)는 외측 디스크 서포트로서 실시되며, 이 외측 디스크 서포트는 원통형 구간(331)을 포함하는데, 이 원통형 구간은 그 내경부에서 디스크 패킷(300)의 외측 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 설계적으로 간단한 방식으로 이 외측 디스크 서포트(330)가 원통형 돌출부로서 하우징 중간벽(GZ)에 통합되는데, 이 원통형 돌출부는 브레이크(D)의 디스크 패킷(400)의 방사상 하단에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 진행한다.

마찬가지로 브레이크(C)의 서보 장치도 브레이크(D) 서보 장치의 방사상 하단부에서 하우징 중간벽(GZ)에 통합된다. 브레이크(C)의 서보 장치의 피스톤(314)은 하우징 중간벽(GZ)의 상응하는 피스톤실에서 축방향으로 이동 가능한 형태로 배치되며 이 피스톤실과 함께 압력실(311)을 형성한다. 즉 브레이크(C)의 피스톤(314)은 브레이크(D)의 피스톤(414) 방사상 하단부에 배치된다. 브레이크(C)의 작동을 위해 마찬가지로 하우징 중간벽(GZ)에 통합된 압력 매체 공급부(318)에 의해 압력 매체가 압력실(311)에 충전되며, 이를 통해 피스톤(314)이 여기에서 예로서 판스프링으로서 실시된 복원 부재(313)의 복원력에 대항하여 브레이크(C)의 디스크(300)를 하우징 측벽(GW)의 대항하는 방향으로 작동시킨다. 따라서 양측 브레이크(C, D)의 작동 방향은 동일하다.

브레이크(C)의 입력 부재(320)는 원통형의 내측 디스크 서포트로서 형성되며 공간적으로 볼 때 적어도 거의 브레이크(C) 디스크 패킷(300)의 방사상 하단에 배치되고, 외경부에서 디스크 패킷(300)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 가지며, 디스크 패킷(300)의 하우징 중간벽(GZ) 또는 피스톤(314) 대응측에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 동적으로 연결된다. 이를 위해 도 4a에서 예시적으로 도시한 구조에서는 브레이크(C)의 내측 디스크 서포트(320)가 선샤프트(SOW1)와 고정적으로 결합하는데, 이 선샤프트는 이미 전술한 바와 같이 중앙에서 하우징 중간벽(GZ)에 중첩된다. 도시한 예에서 한편으로 이 선샤프트 (SOW1)는 클러치(B)의 출력 부재(230)의 허브(233)와 끼워맞춤식으로 결합되는데, 이 허브는 하우징 중간벽(GZ)의 브레이크(C) 대응측에 배치된다. 다른 한편으로 이 선샤프트는 브레이크(C) 디스크 패킷(300)의 하우징 중간벽(GZ) 대향측에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 결합한다. 물론 브레이크(C) 내측 디스크 서포트(320)와 클러치(B)의 출력 부재(230) 사이의 토크 전달성 결합이 구조적으로 다른 형태로 실시될 수도 있는데, 예를 들어 브레이크(C)의 내측 디스크 서포트와 선샤프트 사이의 끼워맞춤식 결합 및/또는 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어와 선샤프트 사이의 일체형 형성 및/또는 클러치(B) 출력 부재의 허브와 선샤프트 사이의 일체형 형성을 들 수 있다.

도 4a에 도시한 바와 같이, 자동 변속기 구동엔진의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에서 4개의 변속 부재(B, C, D, E)에 대해 제안된 부품 배치를 통해 매우 컴팩트한 변속기 구조가 실현되는데, 이런 변속기 구조에서는 높은 열부하 또는 정적 부하를 받는 양측 변속 부재(B, D)에 대해 최적의 설치 치수가 보장된다.

도 4b는 도 4에 따른 본 발명의 구조 예시의 출력축 부분 단면도를 나타낸다. 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)는 제2 웨브 플레이트(STB12)를 갖는데, 이 웨브 플레이트는 유성 기어(PL1)의 제1 웨브 플레이트(STB11) 대향측에 배치된다. 출력측에 배치된 이 제2 웨브 플레이트(STB12)는 웨브 샤프트(STW1)와 끼워맞춤식으로 결합하는데, 이 웨브 샤프트는 중앙에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)에 완전히 중첩된다. 여기에서 웨브 샤프트(STW1)는 웨브 플레이트(STB12)의 구역에서 구동축(AN)에 지지된다.

출력축 방향에서 볼 때 제2 유성 기어셋(RS2)은 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)에 직접 연결된다. 제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브(ST2)는 그 유성 기어(PL2)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 웨브 플레이트(STB12)에 접한다. 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 웨브 플레이트(STB12)는 그 외경부에서 제2 유성 기어셋(RS2)의 내기어(HO2)와 고정적으로 결합한다. 제2 유성 기어셋(RS2)의 선기어(SO2)는 구동축(AN)과 끼워맞춤식으로 결합하며, 구동축(AN)은 중앙에서 선기어(SO2)에 완전히 중첩되고 제3 유성 기어셋(RS3)의 하단부까지 진행하는데, 이 유성 기어셋은 출력축 방향에서 볼 때 축방향에서 제2 유성 기어셋(RS2)에 직접 연결된다.

제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브(ST2)는 그 제3 유성 기어셋(RS3) 대향측에서 웨브 플레이트(STB2)를 갖는데, 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)가 이 웨브 플레이트에서 그 유성 기어(PL3)에 축방향으로 접한다. 제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브 플레이트(STB2)는 그 외경부에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3)과 고정적으로 결합한다. 웨브 플레이트(STB2)에 접하는 웨브(ST3)는 방사상 내측으로 구동축(AN)에까지 진행하며, 이 구동축에서 지지되고, 중앙에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)에 완전히 중첩되며, 그 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 적합한 구동 프로파일을 통해 자동 변속기의 출력축(AB)과 끼워맞춤식으로 결합한다. 선기어(SO3)는 웨브(ST3)의 원통형 구간에서 지지되는데, 이 웨브는 중앙에서 선기어(SO3)에 중첩된다. 선기어(SO3) 및 웨브(ST3)의 방사상 베어링부는 축방향에서 볼 때 적어도 구간별로 전술한 구동축(AN) 및 웨브(ST3)의 방사상 베어링부의 방사상 상단으로 진행하며, 이로서 전체적으로 양호한 방사상 힘의 지지가 달성된다.

또한 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)는 그 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 웨브 플레이트(STB3)를 갖는데, 이 웨브 플레이트는 방사상 외측으로 내기어(HO3)보다 더 큰 직경부에까지 진행한다. 이 웨브 플레이트(STB3)는 그 외경부에서 실린더(ZYL)에 끼워맞춤식으로 연결된다. 이 실린더(ZYL)는 축방향을 기준으로 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)에서부터 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3)에까지 진행하며 내기어(HO1)와 견고하게 결합한다. 즉 실린더(ZYL)는 축방향에서 제2 및 제3 유성 기어셋(RS1, RS2)에 방사상으로 완전히 중첩된다. 구동축(AN)으로의 내기어(HO1)의 토크 전달은 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3) 및 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3) 하단 중앙에서의 웨브(ST3)의 축방향 관통부를 통해 이루어진다. 물론 내기어(HO1)와 실린더(ZYL) 사이의 토크 전달성 결합부가 구조적으로 다른 형태로 실시될 수도 있는데, 예로서 내기어(HO1)와 실린더(ZYL)의 일체형 실시 또는 끼워맞춤식 결합을 들 수 있다. 물론 실린더(ZYL)와 웨브 플레이트(STB3) 사이의 토크 전달성 결합부도 다른 형태로 실시될 수도 있는데, 예로서 실린더(ZYL)와 웨브 플레이트(STB3)의 일체형 실시 또는 용접 결합을 들 수 있다.

여기에서 구동축(AN)에 대해 동축성으로 진행하는 출력축(AB)은 트랜스미션 하우징(GG)의 출력축 측벽에서 지지되며 여기에 도시하지 않은 파워 트레인의 방향에서 이 측벽을 관통하는데, 이 파워 트레인은 출력축과 연동 결합한다. 트랜스미션 하우징(GG)에서의 출력축(AB)의 안정적 지지를 위해 비교적 큰 축방향 간격으로 2개의 베어링이 제공되며, 제3 유성 기어셋(RS3)에 인접한 베어링이 하우징 돌출부 외부 또는 내부에 배치되는데, 이 하우징 돌출부는 트랜스미션 하우징(GG)의 출력 축측 측벽에서 시작하여 축방향에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 방향으로 트랜스미션 하우징(GG)의 내부 공간으로 진행한다. 출력축(AB) 회전 속도를 간단하게 측정하기 위해 일반적 유형의 회전속도 센서(NAB)가 제공되는데, 이 회전속도 센서는 실린더(ZYL)의 외경부에 상응하게 형성된 픽업 프로파일을 바람직하게도 비접촉식으로 주사한다. 물론 출력축(AB)의 절대적 회전속도에 추가적으로 회전 방향을 측정하기 위해, 이런 유형의 2개의 출력 회전속도 센서 또는 2개의 센서로 조합된 출력 회전속도 센서가 제공될 수도 있다.

도 4b에서 쉽게 알 수 있듯이, 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)을 일렬로 나란히 배치하는 이런 방법은 제조 기술적으로 매우 유리할 뿐 아니라 컴팩트한 구조를 가능하게 한다.

공간적으로 볼 때 브레이크(A)는 제3 유성 기어셋(RS3)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 트랜스미션 하우징(GG)의 출력측에 배치된다. 여기에서 디스크 패킷(100)이 브레이크(A)의 외측 디스크 및 라이닝 디스크를 통해 축방향에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브 플레이트(STB3)에 직접 접한다. 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)는 그 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 내측 디스크 서포트로서 형성된 브레이크(A)의 입력 부재(120)와 결합하는데, 도시한 예에서는 용접 결합을 통해 결합된다. 다른 형태에서는 브레이크(A)의 입력 부재(120)가 선기어(SO3)의 상응하게 형성된 구동 프로파일에 연결될 수 있다. 여기에서 변속기 출력축 방향으로 개방된 강철 판재 포트로서 형성된 입력 부재(120)가 그 원통형 구간(121)에서 디스크 패킷(100)의 라이닝 디스크를 수용하기 위한 구동 프로파일을 갖는다. 이 디 스크 패킷(100)은 비교적 큰 직경부에 배치되며 공간적으로 볼 때 거의 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3) 직경부에 배치된다. 트랜스미션 하우징(GG)은 이 구역에서 디스크 패킷(100)의 외측 디스크를 수용하기 위한 구동 프로파일을 가지며, 이로서 제조 기술적 측면에서 바람직한 방식으로 브레이크(A)의 외측 디스크 서포트의 기능을 동시에 수행한다. 물론 다른 형태에서는 브레이크(A)를 위해 별도의 외측 디스크 서포트가 제공될 수도 있는데, 이런 경우 이 외측 디스크 서포트는 적합한 수단을 통해 트랜스미션 하우징과 결합한다.

마찬가지로 브레이크(A)의 서보 장치도 제조 기술적 측면 및 조립 기술적 측면에서 바람직한 방식으로 트랜스미션 하우징(GG)에 통합된다. 이를 위해 트랜스미션 하우징(GG)의 출력측 외측벽은 상응하는 피스톤실 또는 압력실(111) 및 압력실(111)을 위한 적합한 압력 매체 채널(118)을 갖는다. 이 피스톤실에는 브레이크(A) 서보 장치의 압력 과급이 가능한 피스톤(114)이 이동 가능한 형태로 지지된다. 압력실(111)의 압력 과급 시 이 피스톤(114)은 여기에서 예로서 판스프링으로서 실시된 복원 부재(113)의 복원력에 대항하여 축방향에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 방향으로 브레이크(A)의 디스크(100)를 작동시킨다. 다른 형태에서는, 트랜스미션 하우징의 출력축측 외측벽이 트랜스미션 하우징과 결합된 별도의 하우징 커버로서 실시될 수도 있는데, 이 하우징 커버는 예로서 브레이크(A)의 서보 장치 뿐 아니라 브레이크(A)의 외측 디스크로 수용할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 변속기 부품을 축방향에서 서로 지지하기 위해 허브(GN)와 구동축(AN)의 허브 형태의 구간(523) 사이, 구동축(AN)과 웨브 샤프트(STW1) 사이, 선샤프트(SOW1)와 결합된 클러치(B) 출력 부재(230)의 퍼브(233)과 웨브 샤프트(STW1) 사이, 선기어(SO1)와 웨브 플레이트(STB12) 사이, 웨브 플레이트(STB12)와 선기어(SO2) 사이, 선기어(SO2)와 웨브 플레이트(STB2) 사이, 웨브 플레이트(STB2)와 웨브(ST3) 사이, 웨브(ST3)와 선기어(SO3) 사이, 및 선기어(SO3)와 트랜스미션 하우징(GG) 사이에서 축방향으로 각각 하나의 축베어링이 제공된다.

도 5는 본 발명에 다른 목적을 달성하기 위한 개략적 제2 부품 배치를 예시적으로 도시한다. 여기에서 본 발명에 따른 이 제2 부품 배치는 이전에 도 2를 통해 설명한 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)과 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E)의 동적 결합 및 도 3에서 설명한 본 발명에 따른 제1 부품 배치를 근거로 한다. 구동축(AN) 및 출력축(AB), 일렬로 나란히 배치된 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)을 포함하는 변속기 중앙 부분의 동축 배치 및 제3 유성 기어셋(RS3)의 양측 유성 기어셋(RS1, RS2) 대응측에서의 브레이크(A)의 배치가 변경 없이 도 3에서 도 5에 수용되었다. 도 3에서와 같이 다른 4개의 변속 부재(B, C, D, E)도 제1 유성 기어셋(RS1)의 양측 유성 기어셋(RS2, RS3) 대응측에 배치된다. 즉 나란히 배치된 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)의 변속 부재(A) 대향측에 배치된다. 도 5에서 제안된 부품 배치는 예로서 표준 구동장치에 장착되는 파워 트레인을 위해 설계된 것이므로, 4개의 변속 부재(B, C, D, E)는 자동 변속기의 구동측에 배치되며, 변속 부재(A)는 도 3에서와 같이 자동 변속기의 출력측에 배치된다. 횡치 엔진이 장착된 전륜 구동차량에 적용하기 위한 원칙적으로 가능한 변형에 대해서는 차후에 설명된 다.

도 5에 도시한 바와 같이, 도 3에 대한 차이점으로서 하우징 중간벽이 더 이상 장착되지 않는다. 전과 동일하게 양측 브레이크(C, D)는 공간적으로 볼 때 상하로 배치되며, 브레이크(D)는 공간적으로 양측 변속 부재의 외측 변속 부재를 형성하지만, 트랜스미션 하우징(GG)의 구동 엔진측 외측벽을 형성하는 하우징 측벽(GW)에 직접 접한다. 축방향에서 볼 때 브레이크(D)의 디스크(400)는 적어도 부분적으로나마 브레이크(C)의 디스크(300)의 방사상 상단에 배치된다. 도 5에 도시한 예에서는 하우징 측벽(GW)이 동시에 양측 브레이크(D, C)를 위한 외측 디스크 서포트로서 형성된다. 브레이크(D) 디스크 패킷(400)의 외측 디스크를 위한 상응하는 구동 프로파일이 트랜스미션 하우징(GG)의 내부 공간 안으로 돌출되는 하우징 측벽(GW)의 제1 원통형 돌출부의 내경부에서 가능한 한 큰 직경으로 제공된다. 브레이크(D)의 서보 장치(410)는 하우징 측벽(GW)에 통합되며 축방향에서 디스크(400)를 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 브레이크(C) 디스크 패킷(300)의 외측 디스크를 위한 상응하는 구동 프로파일은 하우징 측벽(GW)의 제2 원통형 돌출부의 내경부에 제공되는데, 이 돌출부는 브레이크(D)의 디스크(400) 및 서보 장치(410)의 방사상 하단에서 축방향으로 트랜스미션 하우징(GG)의 내부 공간으로 진행한다. 마찬가지로 브레이크(C)의 서보 장치(310)도 하우징 측벽(GW)의 제2 원통형 돌출부의 방사상 하단에서 하우징 측벽(GW)에 통합되며, 디스크(300)를 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 이런 형태에 상응하게 브레이크(D)의 입력 부재(420) 뿐 아니라 브레이크(C)의 입력 부재(320)도 각각 내측 디스크 서포트 로서 형성된다. 여기에서 브레이크(C)의 내측 디스크 서포트(320)는 하우징 측벽(GW)의 허브(GN)에서 지지되는데, 이 허브는 디스크 구동 프로파일을 갖는 하우징 측벽(GW)의 양측 원통형 돌출부에서와 유사하게 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 트랜스미션 하우징의 내부 공간으로 진행한다.

또한 다른 형태에서는, 브레이크(D)의 외측 디스크 서포트가 하우징 측벽(GW)에 통합되지 않고, 트랜스미션 하우징(GG)에 통합되는데, 이 경우 이 트랜스미션 하우징은 브레이크(D)의 외측 디스크를 위한 상응하는 구동 프로파일을 갖는다. 물론 브레이크(D)의 외측 디스크 서포트가 별도의 부품으로서 실시될 수도 있는데, 이 경우 이 부품은 적합한 토크 전달 수단을 통해 하우징 측벽(GW) 또는 트랜스미션 하우징(GG)에 결합한다. 물론 브레이크(C)의 외측 디스크 서포트가 별도의 부품으로서 실시될 수도 있는데, 이런 경우 이 부품은 적합한 토크 전달 수단을 통해 하우징 측벽(GW)과 결합한다.

또 다른 형태에서는, 브레이크(D)의 입력 부재 및/또는 브레이크(C)의 입력 부재가 내측 디스크 서포트로서 실시되지 않고 외측 디스크 서포트로서 실시될 수도 있으며, 이런 경우에 하우징 측벽(GW)은 각 디스크 패킷의 내측 디스크를 위한 상응하는 구동 프로파일을 갖는다.

도 3에서와 유사하게 도 5에서도 양측 클러치(B, E)가 서로 결합하며, 클러치(E)는 완전히 클러치(B)의 클러치 공간 내에 배치되는데, 이 클러치 공간은 클러치(B)의 클러치 실린더에 의해 형성된다. 도 3과는 달리 서로 결합된 양측 클러치(B, E)는 공간적으로 볼 때 상하로 배치된 양측 브레이크(C, D)와 제1 유성 기어셋 (RS1) 사이에서 제1 유성 기어셋(RS1)이 인접하게 배치된다.

여기에서 클러치(E)의 입력 부재(520)는 외측 디스크 서포트로서 형성되는데, 이 외측 디스크 서포트는 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 개방된 포트의 형태를 갖는다. 이 포트(520)의 바닥은 구동축(AN)과 결합하며 구간별로 하우징 측벽(GW)의 허브(GN)에 접한다. 이 포트(520)의 실린더면의 내경부에서 적합한 구동 프로파일이 클러치(E) 디스크 패킷(500)의 외측 디스크를 수용한다. 클러치(E)의 서보 장치(510)는 축방향에서 포트의 바닥에 직접 접하면서 이 포트 내에 배치되며, 축방향에서 디스크(500)를 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 이에 상응하게 클러치(E)의 출력 부재(530)가 적어도 거의 원판형인 내측 디스크 서포트로서 형성되는데, 이 내측 디스크 서포트는 축방향에서 볼 때 디스크 패킷(500)의 방사상 하단부에 배치되며 방사상 내측으로 도 3에 도시한 웨브 샤프트(STW1)에까지 진행하고, 이 웨브 샤프트와 결합한다. 중앙에서 제1 유성 기어셋(RS1)에 중첩되는 웨브 샤프트(STW1)는 도 3에서와 마찬가지로 중공축으로서 실시되는데, 구동축(AN)이 이 중공축 내에서 진행한다. 이 웨브 샤프트는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)와 클러치(E) 사이 및 제2 유성 기어셋(RS2)의 내기어(HO2)와 브레이크(D) 사이에서 동적 결합을 구축한다.

클러치(B)의 입력 부재(220) 및 클러치(E)의 입력 부재(520)는 공동의 부품으로서 통합된다. 여기에서 클러치(E)의 외측 디스크 서포트(520)는 동시에 클러치(B)의 내측 디스크 서포트(220)이다. 이를 위해 클러치(E)의 포트형 외측 디스크 서포트(520)의 원통형 구간에는 클러치(B) 디스크 패킷(200)의 라이닝 디스크를 수 용하기 위한 적합한 구동 프로파일이 제공된다. 클러치(B)의 디스크(200)는 축방향에서 볼 때 적어도 부분적으로 클러치(E)의 디스크(500)의 방사상 상단에 배치된다. 클러치(B)의 출력 부재(230)는 이에 상응하게 외측 디스크 서포트로서 형성되는데, 이 외측 디스크 서포트는 양측이 거의 닫힌 실린더의 형태를 갖는다. 이 외측 디스크 서포트(230)는 전술한 클러치(B)의 클러치 공간을 형성하는데, 이 공간 내에는 클러치(B)가 배치된다.

형상적으로 클러체(B)의 출력 부재(230)는 적어도 거의 원통형인 구간(231) 및 적어도 거의 원판형인 2개의 구간(232, 234)을 갖는다. 원통형 구간(231)은 그 내경부에서 디스크 패킷(200)의 외측 디스크를 수용하며 한편으로는 디스크 패킷(200)의 상단에서 제1 유성 기어셋(RS1) 방향의 축방향으로 디스크(200)에까지 진행하며 다른 한편으로는 축방향에서 하우징 측벽(GW)의 방향으로 브레이크(C)의 디스크 패킷(300)에까지 진행한다. 제1 원판형 구간(232)은 원통형 구간의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에서 원통형 구간(231)에 접하며 방사상 내측으로 도 3에서 설명한 선샤프트(SOW1)에까지 진행하고, 이 선샤프트와 결합한다. 도 3에서와 같이 선샤프트(STW1)는 중공축으로서 실시되며, 이 중공축에서 웨브 샤프트(STW1)가 지지되고, 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 클러치(B) 사이의 동적 결합이 이루어진다. 도 5에 도시한 바와 같이, 클러치(B) 출력 부재(230)의 제1 원판형 구간(232)은 그 외경부에서 바람직하게도 클러치(B) 출력 부재(230)의 원통형 구간(231)에 고정되며 이로서 선샤프트(SOW1)의 플랜지형 구간으로서 해석할 수 있다. 출력 부재(230)의 제2 원판형 구간(234)은 원통형 구간의 하우징 측벽(GW) 또는 디 스크(300) 대향측에서 원통형 구간(231)에 연결되며 방사상 내측으로 허브(233)에까지 진행하고, 이 허브와 결합한다. 이 허브(233)는 하우징 측벽(GW)의 하우징 고정형 허브(GN) 상에서 회전 가능한 형태로 지지되며 브레이크(C)의 원판형 입력 부재(320)(내측 디스크 서포트)와 결합한다. 클러치(B)의 출력 부재(230)의 제2 원판형 구간(234)은 적어도 구간별로 브레이크(C)의 입력 부재(320)(내측 디스크 서포트)에 평행하게 접하면서 진행한다.

클러치(B)의 서보 장치(210)도 축방향에서 그 제2 원판형 구간(234)에 접하고 구간별로 방사상으로 그 원통형 구간에(231)에 접하면서 원통형 출력 부재(230)에 의해 형성된 클러치(B)의 클러치 공간에 배치되며, 클러치(B)의 디스크(200)를 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 마찬가지로 클러치(B)의 서보 장치(210)도 클러치(E) 서보 장치(510)에서와 같이 구동축(AN)의 회전속도로 지속적으로 회전한다.

또한 다른 형태에서는, 클러치(B)의 서보 장치가 클러치(B) 디시크의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에 배치되며 제1 유성 기어셋(RS1)의 대항하는 방향으로 디스크를 작동시킨다. 이 경우에 클러치(B)의 서보 장치는 선샤프트(SOW1)의 회전 속도로 회전하거나 또는 정지할 수도 있다. 또 다른 형태에서는 클러치(E)의 서보 장치가 클러치(E) 디스크의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에 배치되며 제1 유성 기어셋(RS1)에 대향하는 방향으로 디스크를 작동시킨다. 이 경우에는 클러치(E)의 서보 장치가 웨브 샤프트(STW1)의 회전 속도로 지속적으로 회전한다.

또한 도 5에 도시한 바와 같이, 여기에서 예시적으로 내측 디스크 서포트로 서 형성된 브레이크(D)의 입력 부재(420)가 실린더로서 실시되는데, 이 실린더는 축방향에서 클러치(B)의 출력 부재(230) 및 이로서 클러치(B)에 방사상으로 완전히 중첩된다. 클러치(B) 출력 부재(230)의 제1 원판형 구간(232)의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에서 브레이크(D)의 원통형 내측 디스크 서포트(420)가 방사상 내측으로 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)에까지 진행하며, 이 웨브와 결합한다.

아래에서는 도 6을 근거로 실질적으로 실시된 변속기 구조에 대해 설명하는데, 이 변속기 구조에서는 3개의 개별 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3) 및 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E)의 트랜스미션 하우징(GG) 내에서의 및 상호간의 상대적인 공간 배치 및 동적 결합이 원칙적으로 도 5에 개략적으로 도시한 도면과 일치한다. 이 예에서의 구동축(AN) 및 출력축(AB)의 동축적 배치에 상응하게 이 자동 변속기는 표준 엔진이 탑재된 차량용으로 제공된다. 이해를 돕기 위해 변속기 단면도는 도 6a 및 도 6b의 2개의 부분 단면도로 나누어지며, 자동 변속기의 (도시하지 않은) 구동 엔진 대향측 부분은 도 6a에 도시되며 자동 변속기의 출력측 부분은 도 6b에 도시된다.

도 6a에 도시한 바와 같이, 하우징 측벽(GW)은 트랜스미션 하우징(GG)과 체결된다. 하우징 측벽(GW)은 자동 변속기의 외측벽을 형성하며 자동 변속기의 (간략한 도시를 위해 도시하지 않은) 구동 엔진 대향측에 배치된다. 하우징 측벽(GW)에는 예로서 (간략한 도시를 위해 도시하지 않은) 오일 펌프가 통합될 수 있는데, 이 오일 펌프를 통해 윤활유가 자동 변속기에 공급되고 압력 매체가 자동 변속기의 변속 부재에 공급된다. 구동 엔진과 연동 결합된 구동축(AN)은 하우징 허브(GN)의 구 역에서 하우징 측벽(GW)을 중앙으로 관통한다. 이 하우징 허브(GN)는 축방향에서 자동 변속기의 내부 공간으로 진행한다. 이 허브(GN) 상단에는 클러치(B)의 출력 부재(230)의 허브(233)가 배치되며 이 허브(GN)에서 회전 가능한 형태로 지지된다. 클러치(B)의 출력 부재(230)의 지지 및 클러치(B) 서보 장치를 위한 압력 매체 및 윤활유 공급이라는 그 기능 외에도 이 허브(233)는 동시에 브레이크(C)는 내측 디스크 서포트로서의 기능을 갖는다. 이를 위해 허브(233)의 하우징 측벽(GW) 대향측의 원통형 구간은 브레이크(C) 디스크 패킷(300)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 포함하는 브레이크(C) 입력 부재(내측 디스크 서포트)의 원통형 구간(321)을 동시에 형성한다. 즉 디스크(300)는 축방향에서 볼 때 적어도 구간별로 클러치(B) 출력 부재(230)의 허브(233)의 방사상 상단부에 배치된다. 하우징 측벽(GW)은 브레이크(C)의 외측 디스크 서포트의 기능을 갖는다. 이를 위해 하우징 측벽(GW)의 원통형 돌출부는 브레이크(C) 디스크(300)의 방사상 상단에서 축방향으로 자동 변속기의 내부 공간으로 진행하며 그 내경부에서 디스크 패킷(300)의 외측 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 마찬가지로 브레이크(C)의 서보 장치도 하우징 측벽(GW)에 통합되며, 이 서보 장치의 피스톤(314)은 하우징 측벽(GW)의 해당 피스톤 공간에서 축방향으로 이동 가능한 형태로 배치된다. 여기에서 피스톤(314) 및 하우징 측벽(GW)은 압력실(311)을 형성하는데, 이 압력실은 압력 매치 공급부(318)를 통해 압력 매체를 충전할 수 있다. 압력실(311)의 압력 과급 시 피스톤(314)은 여기에서 예로서 판스프링으로서 형성된 브레이크(C) 서보 장치의 복원 부재(313)의 복원력에 대항하여 브레이크(C)의 디스크(300)를 하 우징 측벽(GW)에 대항하는 방향으로 작동시킨다.

브레이크(D)는 브레이크(C) 상단에 배치되며, 브레이크(D)의 디스크(400)는 브레이크(C)의 디스크(300)보다 더 큰 직경을 갖는다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 양측 브레이크(D, C)의 디스크(400, 300)는 도 5에서와는 달리 상하로 배치되지 않고, 축방향으로 변위되게 배치되며, 디스크 패킷(400)은 디스크 패킷(300)보다 제1 유성 기어셋(RS1)에 더 인접하게 배치된다. 이미 전술한 브레이크(C)의 서보 장치와 마찬가지로 브레이크(D)의 서보 장치도 하우징 측벽(GW)에 통합된다. 여기에서 브레이크(D)의 이 서보 장치의 피스톤(414)이 축방향에서 하우징 측벽(GW)의 원통형 돌출부의 방사상 상단에 배치되며, 이 돌출부 하단에는 브레이크(C)의 디스크 패킷(300)이 배치된다. 피스톤(414)은 하우징 측벽(GW)의 상응하는 피스톤 공간 내에서 축방향으로 이동 가능한 형태로 배치된다. 피스톤(414) 및 하우징 측벽(GW)은 압력실(411)을 형성하는데, 이 압력실은 압력 매체 공급부(418)를 통해 압력 매체를 충전할 수 있다. 압력실(411)의 압력 과급 시 피스톤(414)이 여기에서 예로서 판스프링으로서 실시된 브레이크(D) 서보 장치의 복원 부재(413)의 복원력에 대항하여 브레이크(D)의 디스크(400)를 하우징 측벽(GW)에 대항하는 방향으로 작동시킨다. 내측 디스크 서포트로서 형성된 브레이크(D)의 입력 부재(420)의 구조적 형상에 대해서는 차후에 설명된다.

제1 유성 기어셋(RS1)의 방향에서 볼 때, 클러치(B)는 축방향에서 상하로 배치된 브레이크(C, D)에 연결된다. 클러치(B)의 출력 부재(230)는 양측 브레이크(C, D)의 디스크 패킷(300, 400)에 바로 인접하게 배치된다. 형상적으로 외측 디스크 서포트로서 실시된 클러치(B)의 출력 부재(230)는 양측에서 거의 닫힌 실린더를 형성하는데, 이 실린더는 적어도 거의 원통형인 구간(231) 및 적어도 거의 원판형인 2개의 구간(232, 234)를 포함한다. 원통형 구간(231)은 그 내경부에서 클러치(B) 디스크 패킷(200)의 외측 디스크를 수용하고 한편으로는 축방향에서 디스크 패킷(200) 상단의 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 디스크(200)에까지 진행하며, 다른 한편으로는 축방향에서 하우징 측벽(GW)의 방향으로 브레이크(C)의 디스크 패킷(300)에까지 진행한다. 출력 부재(230)의 제2 원판형 구간(234)은 그 하우징 측벽(GW) 또는 디스크(300) 대향측에서 원통형 구간(231)에 연결되며 방사상 내측으로 이미 전술한 허브(233)에까지 진행하고, 이 허브와 결합한다. 클러치(B) 출력 부재(230)의 제2 원판형 구간(234) 및 원통형 구간(231)의 외측 윤곽은 양측 브레이크(C, D)의 직접 접하는 디스크 패킷(300, 400)의 공간적 위치에 적응하며, 이로서 디스크 패킷(400)의 구역에서 이 외측 윤곽이 경사지게 진행한다. 이미 설명한 바와 같이, 허브(233)는 하우징 측벽(GW)의 하우징 고정식 허브(GN)에서 회전 가능한 형태로 지지되며 브레이트(C)의 내측 디스크 서포트(320)와 결합한다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 원통형 구간(231), 출력 부재(230)의 허브(233) 및 제2 원판형 구간(234)이 공동의 부품, 즉 클러치(B)의 외측 디스크 서포트를 형성한다. 구조적으로 이 외측 디스크 서포트는 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 개방된 포트의 형태를 갖는다. 클러치(B)의 이 외측 디스크 서포트의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에서 원판형 부품이 이 포트와 끼워맞춤식으로 결합하는데, 이 부품은 클러치(B) 출력 부재(230)의 제1 원판형 구간(232)을 형성한다. [원통형 구간(231)과 원판형 구 간(232) 사이의 이 끼워맞춤식 결합부는 바람직하게도 디스크 패킷(200)의 외측 디스크의 치형에서와 동일하게 분할된 구동 프로파일으로서 조립성 및 제조 기술적 측면에서 유리하다. 판재품으로서 실시된 원판형 부품(232)은 제1 유성 기어셋(RS1)의 구동측 웨브 플레이트(STB11)에 평행하게 접하면서 방사상 내측으로 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)에까지 진행하며 도시한 예에서는 그 내경부에서 용접 결합을 통해 이 선기어(SO1)와 고정적으로 결합된다. 제조 기술적 측면에서 바람직하게도 도 3에서와는 달리 여기에서는 중간에 연결되는 선샤프트(SOW1)가 사용되지 않는다.

원통형 구간(231), 출력 부재(230)의 허브(233) 및 제2 원판형 구간(234)로 구성되는 클러치(B)의 외측 디스크 서포트는 클러치(B)의 클러치 공간을 형성하는데, 그 내부에는 클러치(B)의 서보 장치 뿐 아니라 클러치(E)도 배치된다.

클러치(B)의 이 서보 장치는 클러치(B)의 디스크(200)를 작동시키기 위한 피스톤(214) 및 복원 부재(213) 외에도 동적 압력 보상을 위한 압력판(215)도 포함한다. 허브(233) 및 구간(234, 231)은 피스톤실을 형성하는데, 그 내부에는 피스톤(214)이 축방향으로 이동 가능한 형태로 배치되며, 피스톤(214)과 함께 압력실(211)을 형성하는데, 이 압력실은 압력 매체 공급부(218)을 통해 압력 매체를 충전할 수 있다. 압력실(211)의 압력 과급 시 피스톤(214)은 복원 부재(213)의 복원력에 대항하여 디스크(200)를 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 여기에서 복원 부재(213)는 예로서 판스프링으로서 실시되며, 이 판스프링은 압력판(215)을 통해 허브(233)에서 지지된다. 물론 복원 부재(213)는 예를 들어 서 클립 또는 서클립 패킷으로서 실시될 수도 있다. 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)의 회전 속도로 지속적으로 회전하는 압력실(211)의 동적 클러치 압력을 보상하기 위해 압력 보상실(212)이 제공되는데, 이 압력 보상실은 피스톤(214)의 제1 유성 기어셋(RS1) 대향측에 배치되며 축방향에서 피스톤 방향으로 이동 가능하게 밀폐된 압력판(215) 및 피스톤(214)에 의해 형성된다. 이 압력 보상실(212)은 윤활유 공급부(219)를 통해 무압 상태의 윤활유로 충전되며, 압력실(211)에서와 동일한 회전으로 인해 대항력을 발생시키는데, 이 대항력은 압력실(211)의 동적 압력에 대항하도록 피스톤(214)에 작용하며 이 동적 압력을 바람직하게도 거의 보상한다.

클러치(B)의 동적 압력 보상부[압력 보상실(212)]의 윤활유 공급은 구동축(AN) 내에 있는 중앙 보어에 의해 이루어진다. 클러치(B)의 압력실(211)의 압력 매체 공급부는 적어도 부분적으로나마 하우징 측벽(GW)의 하우징 고정식 허브(GN) 내에서 진행한다.

제1 유성 기어셋(RS1)의 방향에서 볼 때, 클러치(E)의 입력 부재(520)는 축방향에서 클러치(B) 서보 장치의 압력판(215)에 연결된다. 구조상 이 입력 부재(520)는 제1 유성 기어셋(RS1) 방향으로 개방된 포트로서 형성되며 클러치(E)의 외측 디스크 서포트의 기능을 수행한다. 입력 부재(520)의 원판형 구간(522)은 그 내경부에 있는 구동축(AN)의 플랜지형 층단(step)에서 구동축(AN)과 견고하게 결합하는데, 도시한 예에서는 용접 결합을 통해 결합한다. 축방향에서 압력판(215)에 직접 접하면서 이 원판형 구간(522)은 방사상 외측으로 직경부에까지 진행하는데, 이 직경부는 거의 클러치(B) 디스크(200)의 내경 또는 거의 클러치(E) 디스크(500)의 외경에 해당한다. 클러치(E) 입력 부재(520)의 원통형 구간(521)은 그 외경부에서 원판형 구간(522)에 연결되며 축방향에서 거의 클러치(B) 출력 부재(230)의 제2 원판형 구간(231)에까지 진행한다. 즉 클러치(B)의 외측 디스크 서포트에 의해 형성된 클러치 공간의 가장자리까지 진행한다. 이 원통형 구간(521)은 그 내경부에서 클러치(E) 디스크 패킷(500)의 외측 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다.

동시에 클러치(E) 입력 부재(520)의 원통형 구간(521)은 그 외경부에서 클러치(B) 디스크 패킷(200)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 이로서 클러치(E)의 입력 부재(520)는 클러치(B)의 내측 디스크 서포트 도는 입력 부재(220)의 기능을 동시에 수행한다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 클러치(B, E)의 디스크 패킷(200, 500)은 공간적으로 볼 때 거의 완전히 상하로 배치되며, 디스크(200)의 직경은 그 열부하에 상응하게 디스크(500)의 직경보다 크다.

클러치(E)의 서보 장치는 클러치(E)의 외측 디스크 서포트(520) 내에 배치된다. 클러치(B)에서와 유사하게 구동축 회전속도로 지속적으로 회전하는 클러치(E)를 위해 압력 보상이 제공된다. 구동축(AN)의 허브 형태의 구간과 외측 디스크 서포트(520)가 클러치(B) 서보 장치의 피스톤실 또는 압력실(511)을 형성하는데, 이 압력실에서 피스톤(514)이 축방향으로 이동 가능한 형태로 배치된다. 이 압력실(511)은 압력 매체 공급부(518)를 통해 압력 매체로 충전될 수 있다. 압력실(511)의 압력 과급 시 피스톤(514)이 복원 부재(513)의 복원력에 대항하여 클러치(E)의 디스크(500)를 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시킨다. 여기에서 예로서 판 스프링으로서 실시된 복원 부재(513)는 압력판(515)을 통해 구동축(AN)에서 지지된다. 또한 이 압력판(515)은 클러치(E)의 동적 압력 보상을 위한 부분이며 축방향에서 피스톤(514) 방향으로 이동 가능한 형태로 밀폐되고 피스톤(515)과 함께 압력 보상실(512)을 형성한다. 이 압력 보상실(512)은 윤활유 공급부(519)를 통해 무압 상태의 윤활유가 충전되며 압력실(511)과의 동일한 회전으로 인해 대항력을 발생시키는데, 이 대항력은 압력실(511)의 동적 압력에 대항하도록 피스톤(514)에 작용하며 이 동적 압력을 바람직하게도 거의 보상한다.

클러치(E)의 동적 압력 보상부[압력 보상실(512)]의 윤활유 공급은 구동축(AN) 내에 있는 중앙 보어에 의해 이루어진다. 도시한 예에서 클러치(E)의 압력실(511)의 압력 매체 공급부는 구동축(AN)의 축 보어로 진행하지만, 적어도 부분적으로나마 하우징 측벽(GW)의 하우징 고정식 허브(GN) 내에서 진행할 수도 있다.

클러치(E)의 출력 부재(530)는 원통형의 내측 디스크 서포트로서 형성되는데, 이 내측 디스크 서포트는 그 외경부에서 디스크 패킷(500)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 출력 부재(530)는 그 내경부에서 도 5에서 설명한 웨브 샤프트(STW1)와 견고하게 결합하는데, 도시한 예에서는 용접 결합을 통해 결합한다. 이 웨브 샤프트(STW1)는 구동축(AN)의 방사상 상단에서 축방향으로 변속기 출력축 방향으로 진행하며 이때 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)에 완전히 중첩된다. 도 6b에 도시한 바와 같이, 제1 유성 기어셋(RS1)의 클러치(E) 대응측에서 웨브 샤프트(STW1)는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)와 결합한다.

또한 도 6a에서는 브레이크(D) 입력 부재(420)의 구조적 형상이 도시되어 있다. 내측 디스크 서포트로서 실시된 이 입력 부재(420)는 비교적 큰 축방향 진행부를 갖는 실린더로서 형성된다. 이 내측 디스크 서포트(420)는 그 하우징 측벽(GW) 대향측에서 디스크 패킷(400)의 라이닝 디스크를 수용하기에 적합한 구동 프로파일을 갖는다. 축방향에서 유성 기어셋(RS1) 방향으로의 이후 진행에서 브레이크(D)의 내측 디스크 서포트(420)는 출력 부재(230)의 원통형 구간(232) 도는 클러치(B)의 외측 디스크 서포트에 완전히 중첩되며 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)의 구역까지 진행한다. 이 구역에서 브레이크(D)의 내측 디스크 서포트(420)는 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)의 구동측 웨브 플레이트(STB11)와 결합하는데, 도시한 예에서는 끼워맞춤식으로 결합한다. 물론 이 결합은 마찰식 또는 용접 결합으로 실시될 수도 있다.

도 6b에 도시한 일렬로 나란히 배치된 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3) 및 트랜스미션 하우징(GG)의 출력측에 배치된 브레이크(A)를 포함하는 자동 변속기의 출력측 부분은 도 4b에서 상세하게 설명한 예시적 제1 구조와 거의 유사하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 도 4b와 다른 약간의 차이점으로서 내측 디스크 서포트로서 형성된 브레이크(A)의 입력 부재(120)의 구조적 실시를 들 수 있는데, 이 입력 부재는 이 내측 디스크 서포트(120)의 원판형 구간(122)의 변형된 윤곽을 갖는다. 도 4b에 대한 다른 차이점은 출력축(AB)의 형상인데, 이 출력축은 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)와 일체형으로 형성된다. 도 6b에는 추가적 세부 구조으로서 주차 잠금기어(PSR)가 도시되어 있는데, 이 주차 잠금기어는 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브 플레이트(STB3)와 견고하게 결합한다. 알려진 방식에 따라 이런 유형의 주차 잠금기어(PSR)는 그 둘레부에 치차를 갖는데, 출력축(AB)을 잠그기 위해 상응하게 형성된 (여기에서는 간략한 도시를 위해 도시하지 않은) 주차 잠금 래치가 이 치차에 맞물린다.

이미 전술한 바와 같이, 자동 변속기의 구동축 및 출력축의 상호간의 상대적인 배치와 관련해 도 3에서 설명한 변속기 개략도는 예로서 간주해야 한다. 도 7은 구동축 및 출력축이 동축성으로 배치되지 않은, 도 3에 따른 개략적 부품 배치의 예시적 변형을 도시한다. 도 3에서 제안된 부품 배치를 근거로 구동축(AN) 및 출력축(AB)이 서로 축에 대해 평행하게 배치된다. 여기에서 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)와 지속적으로 결합된 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 출력축(AB)의 동적 결합을 위해 스퍼 기어단(STST)이 제공되는데, 이 스퍼 기어단은 공간적으로 볼 때 제3 유성 기어셋(RS3)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대향측에서 축방향으로 제3 유성 기어셋(RS3)과 클러치(A) 사이에 배치된다. 이 스퍼 기어단(STST)의 제1 스퍼 기어(STR1)은 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)와 견고하게 결합하며 예로서 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)에서 지지된다. 이 스퍼 기어단(STST)의 제2 스퍼 기어(STR2)는 스텝 기어로서 형성되며, 그 제1 치차는 제1 스퍼 기어(STR1)에 맞물리며, 그 제2 치차는 스퍼 기어단(STST)의 제3 스퍼 기어(STR3)와 맞물린다. 다시 이 제3 스퍼 기어(STR3)는 출력축(AB)과 견고하게 결합한다. 물론 여기에서 설명된 3개의 기어로 이루어진 스퍼 기어단대신 적합한 다른 스퍼 기어단을 제공하거나 또는 체인 드라이브가 제공될 수도 있다.

또한 도 7에 도시한 바와 같이, 구동축(AN)은 하우징 측벽(GW) 및 3개의 모든 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)을 중앙에서 관통하며 하우징 측벽(GW)에 대향 배치된 트랜스미션 하우징(GG)의 커버 형태의 외측벽에서 지지된다. 즉 개략적 도시를 위해 도시하지 않은 자동 변속기의 구동 엔진은 하우징 측벽(GW)의 유성 기어셋 대응측에 배치된다. 전문가는, 구동축이 하우징 측벽(GW)에 대향 배치된, 트랜스미션 하우징(GG)의 커버 형태의 외측벽을 관통하고 이에 상응하게 구동 엔진이 변속기의 이 측면에서 클러치(A)에 인접하게 배치될 수 있음을 쉽게 이해한다.

본 발명에 따른 다단 변속기를 차량 파워트레인의 다른 구성에서도 사용할 수 있도록 하기 위해, 전문가는 유사한 변형을 통해, 즉 예를 들어 주행 방향에 대해 종방향으로 탑재되는 전륜구동 종치엔진을 위해 전술한 스퍼 기어단 대신 베벨 기어 드라이브응 추가함으로써 자동 변속기의 구동축 및 출력축의 상호 각도 위치를 도시한다.

전술한 바와 같이, 유성 기어셋 상호간의 또는 자동 변속기의 구동축 및 출력축에 대한 유성 기어셋의 본 발명에 따른 결합과 관련해 도 3, 도 5 및 도 7에서 설명된 변속기 개략도도 예로서 간주해야 한다. 도 8은 각 유성 기어셋의 변형된 결합이 포함된, 도 3에 따른 개략적 부품 배치에 대한 예시적 변형을 도시하는데, 이런 유성 기어셋의 동적 결합은 이미 독일 특허 199 12 480 A1의 종래 기술에 공개되어 있다. 도 3에서와는 달리, 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1) 및 제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브(ST2) 및 출력축(AB)이 서로 지속적으로 결합하며 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)가 제2 유성 기어셋(RS2)의 내기어(HO2)와 지속적으로 결 합하고, 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)는 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3)와 지속적으로 결합한다. 다른 세부 구조에서 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E) 및 구동축으로의 각 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)의 동적 결합부는 도 3에서와 동일하다. 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E) 상호간 및 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)에 대한 상대적 배치도 도 3에서와 동일하다.

전문가는 도 8에 설명된 도 3의 변속기 개략도의 변형을 그 의미에 맞게 도 5 및 도 7에 도시한 변속기 개략도에 적용한다.

도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 8에 도시한 개략적 부품 배치 및 도 4a 및 도 4b에서 도시한 실질적으로 실시된 변속기 구조는 일반적으로 브레이크로서 실시되어야 하는 변속 부재를 위한 설계적 해결 방안으로서 멀티 디스크 브레이크를 기준으로 한 것이다. 알려진 바와 같이 접속되지 않은 상태에서는 드래그 토크의 손실과 관련해 밴드 브레이크가 멀티 디스크 브레이크보다 유리하다. 도시한 부품 배치에서는, 제2 내지 제6 전진 기어에서 접속되지 않은 브레이크(D) 및/또는 제5 및 제6 전진 기어 및 후진 기어에서 접속되지 않은 브레이크(A)를 밴드 브레이크로서 실시하는 것이 제공된다.

발명은 다단 자동 변속기에 이용될 수 있다 .

Claims (39)

1. 하나의 구동축(AN), 하나의 출력축(AB), 최소한 3개의 개별 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3) 및 최소한 5개의 변속 부재(A, B, C, D, E)를 포함하는 다단 자동 변속기로서,

   - 3개의 유성 기어셋(RS1, RS2, RS3)이 서로에 대해 동축으로 배치되며,

   - 제2 유성 기어셋(RS2)이 제1 유성 기어셋(RS1)과 제3 유성 기어셋(RS3) 사이에 공간적으로 배치되고,

   - 제3 유성 기어셋(RS3)의 선기어(SO3)는 제1 변속 부재(A)를 통해 다단 자동 변속기의 트랜스미션 하우징(GG)에 고정이 가능하며,

   - 구동축(AN)이 제2 유성 기어셋(RS2)의 선기어(SO2)와 결합하고,

   - 구동축(AN)이 제2 변속 부재(B)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 결합 가능하고 제5 변속 부재(E)를 통해 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)와 결합 가능하며,

   - 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)가 제3 변속 부재(C)를 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 고정 가능하고, 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)가 제4 변속 부재(D)를 통해 트랜스미션 하우징(GG)에 고정 가능하고,

   - 출력축(AB)이 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1) 및 제2 또는 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST2, ST3) 중 하나와 결합하는 다단 자동 변속기에 있어서,

   제3 및 제4 변속 부재(C, D)가 방사상에서 공간적으로 상하로 배치되며, 제5 변속 부재(E) 및 제2 변속 부재(B)가 방사상에서 공간적으로 상하로 배치되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
2. 제1항에 있어서, 제3 변속 부재(C)가 제4 변속 부재(D)의 방사상 하단에 공간적으로 배치되며, 제3 변속 부재(C)의 디스크(300)가 제4 변속 부재(D)의 디스크(400)보다 더 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
3. 제2항에 있어서, 제3 변속 부재(C)의 서보 장치(310)가 제4 변속 부재(D) 서보 장치(410)의 방사상 하단에 공간적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 및 제4 변속 부재(C, D)의 서보 장치(310, 410)가 트랜스미션 하우징(GG)의 외측벽을 형성하는 트랜스미션 하우징에 고정된 공동의 하우징 측벽(GW)에 통합되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 및 제4 변속 부재(C, D)의 서보 장치(310, 410)가 트랜스미션 하우징에 고정된 공동의 하우징 중간벽(GZ)에 통합되며, 이 하우징 중간벽은 축방향에서 제1 유성 기어셋(RS1)과 제2 변속 부재(B) 사이에 공간적으로 배치되는 구성과, 제1 유성 기어셋(RS1)과 제5 변속 부재(E) 사이에 배치되는 구성 중 최소한 하나의 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 변속 부재(C)의 서보 장치(310)가 제3 변속 부재(C)의 디스크(300)를 축방향을 따라 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시키는 동작과, 제4 변속 부재(D)의 서보 장치(410)가 제4 변속 부재(D)의 디스크(400)를 축방향을 따라 제1 유성 기어셋(RS1)의 방향으로 작동시키는 동작 중 최소한 어느 하나가 수행되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 한에 있어서, 제5 변속 부재(E)의 디스크(500)가 제2 변속 부재(B)의 디스크(200)의 방사상 하단에 배치되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 변속 부재(E), 또는 상기 제5 변속 부재(E)의 서보 장치(510)가 제2 변속 부재(B)의 클러치 공간 내부에 배치되며, 이 클러치 공간은 제2 변속 부재(B)의 클러치 실린더에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
9. 제8항에 있어서, 제2 변속 부재(B)의 클러치 공간이 구동축(AN)과 결합된 제2 변속 부재(B)의 입력 부재(220)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
10. 제8항에 있어서, 제2 변속 부재(B)의 클러치 공간이 제1 유성 기어셋(RS1)의 선기어(SO1)와 결합된 제2 변속 부재(B)의 출력 부재(230)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 변속 부재(E)의 서보 장치(510)가 구동축(AN)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 변속 부재(B)의 서보 장치(210)가 구동축(AN)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 변속 부재(B)의 서보 장치(210)가 트랜스미션 하우징에 고정된 하우징 측벽(GW)의 허브(GN)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 변속 부재(B)가 동적 압력 보상부를 가지며, 그 압력 보상실(211)은 제2 변속 부재(B)의 서보 장치(210)의 피스톤 및 제5 변속 부재(E)의 디스크 서포트(520)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
15. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 변속 부재(C)와 제4 변속 부재(D) 중 최소한 어느 하나가 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대향측에 배치되며, 제1 유성 기어셋의 제2 유성 기어셋(RS2) 대향측에서 축방향으로 제1 유성 기어셋(RS1)에 직접 접하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 및 제5 변속 부재(B, E)가 제1 유성 기어셋(RS1)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에 배치되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
17. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 및 제5 변속 부재(B, E)가 축방향에서 트랜스미션 하우징(GG)의 외측벽을 형성하는 트랜스미션 하우징에 고정된 하우징 측벽(GW)에 직접 접하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
18. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 및 제5 변속 부재(B, E)가 하우징 중간벽(GZ)의 제1 유성 기어셋(RS1) 대응측에 배치되며, 축방향에서 하우징 중간벽(GZ)에 직접 접하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 및 제5 변속 부재(B, E)가 제1 유성 기어셋의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에서 축방향으로 제1 유성 기어셋(RS1)에 직접 접하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
20. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 변속 부재(A)가 제3 유성 기어셋(RS3)의 제2 유성 기어셋(RS2) 대응측에 공간적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
21. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 구동축(AN) 및 출력축(AB)이 서로 동축성으로 진행하고, 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 연동 결합된 출력축(AB)이 축방향에서 중앙으로 제3 유성 기어셋(RS3)에 중첩되며, 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 연동 결합된 출력축(AB)이 축방향에서 중앙으로 제1 변속 부재(A)의 클러치 공간에 중첩되는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
22. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 구동축(AN) 및 출력축(AB)이 서로 동축성으로 진행하지 않으며, 출력축(AB)이 제1 유성 기어셋(RS1), 제2 유성 기어셋(RS2) 및 제3 유성 기어셋(RS3) 중 공간적으로 최소한 어느 하나의 방사상 상단 구역에서 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1)와 연동 결합하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
23. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1) 및 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3) 및 출력축(AB)이 서로 지속적으로 결합하며, 제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브(ST2)가 지속적으로 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3)와 결합하고 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)가 지속적으로 제2 유성 기어셋(RS2)의 내기어(HO2)와 결합하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
24. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 유성 기어셋(RS1)의 내기어(HO1) 및 제2 유성 기어셋(RS2)의 웨브(ST2) 및 출력축(AB)이 서로 지속적으로 결합하며, 제3 유성 기어셋(RS3)의 웨브(ST3)가 지속적으로 제2 유성 기어셋(RS2)의 내기어(HO2)와 결합하고 제1 유성 기어셋(RS1)의 웨브(ST1)가 지속적으로 제3 유성 기어셋(RS3)의 내기어(HO3)와 결합하는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
25. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 기어에서 그 다음 고단 기어 또는 그 다음 저단 기어로의 변속을 위해 현재 작동된 변속 부재에서 각각 단 하나의 변속 부재만 개방되고 다른 변속 부재는 닫히는 방식으로 변속 부재(A, B, C, D, E)의 선별적 닫음을 통해 최소한 6개의 전진 기어가 변속 가능하며, 제1단 전진 기어에서는 제1 및 제4 변속 부재(A, D), 제2단 전진 기어에서는 제1 및 제3 변속 부재(A, C), 제3단 전진 기어에서는 제1 및 제2 변속 부재(A, B), 제4단 전진 기어에서는 제1 및 제5 변속 부재(A, E), 제5단 전진 기어에서는 제2 및 제5 변속 부재(B, E), 제6단 전진 기어에서는 제3 및 제5 변속 부재(C, E), 및 후진 기어에서는 제2 및 제4 변속 부재(B, D)가 닫히는 것을 특징으로 하는 다단 자동 변속기.
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