KR101387140B1 - 다단 트랜스미션 - Google Patents

Abstract

본 발명은 9개의 전진 기어단들과 하나의 후진 기어단을 갖는 다단 트랜스미션에 관한 것으로, 그러한 다단 트랜스미션은 4개의 유성 기어 세트들(P1, P2, P3, P4), 8개의 회전 가능한 샤프트들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), 및 6개의 시프트 요소들(03, 05, 07, 13, 16, 18)을 포함하되, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)은 시프트 가능한 전방 장착 기어 세트를 형성하고, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)은 메인 기어 세트를 형성하며, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)의 유성 캐리어들은 메인 기어 세트의 하나의 요소와 연결된 샤프트(4)를 통해 서로 커플링되고, 제1 유성 기어 세트(P1)의 링 기어는 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 샤프트(8)를 통해 제2 유성 기어 세트(P2)의 태양 기어와 커플링되며, 제1 유성 기어 세트(P1)의 태양 기어는 샤프트(3)에 의해 브레이크(03)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 제2 유성 기어 세트(P2)의 링 기어는 샤프트(5)에 의해 브레이크(05)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고, 샤프트(7)는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 요소와 상시 연결되고 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 샤프트(6)는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 또 다른 요소와 상시 연결되고 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 출력 샤프트(2)는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 또 다른 요소와 상시 연결된다.

Description

다단 트랜스미션{MULTI-STAGE GEARBOX}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 유성 기어 구조의 자동차용 다단 트랜스미션, 특히 자동차용 오토매틱 트랜스미션에 관한 것이다.

선행 기술에 따르면, 오토매틱 트랜스미션, 특히 자동차용 오토매틱 트랜스미션은 유성 기어 세트를 포함하는데, 그러한 유성 기어 세트는 예컨대 클러치 및 브레이크와 같은 마찰 요소 또는 시프트 요소에 의해 시프트되고, 통상적으로 슬립 작용을 받고 선택적으로 록업 클러치(lock-up clutch)를 구비하는 시동 요소, 예컨대 유체 동역학적 토크 컨버터 또는 유체 클러치와 연결된다.

그러한 타입의 트랜스미션은 EP 0 434 525 A1로부터 공지되어 있다. 그 트랜스미션은 기본적으로 서로 평행하게 배치된 입력 샤프트와 출력 샤프트, 출력 샤프트와 동심으로 배치된 듀얼 유성 기어 세트, 및 3개의 클러치들과 2개의 브레이크들의 형태의 5개의 시프트 요소들을 포함하는데, 그 5개의 시프트 요소들을 각각 짝지어 선택적으로 닫음(locking)으로써 입력 샤프트와 출력 샤프트 사이의 상이한 기어단 기어비들이 결정된다. 그와 함께, 그 트랜스미션은 전방 장착 기어 세트(front-mounted gear set)와 2개의 동력 경로(power path)들을 갖고, 그에 따라 5개의 시프트 요소들을 짝지어 선택적으로 맞물림으로써 6개의 전진 기어단들이 얻어지게 된다.

그와 관련하여, 제1 동력 경로에서는 전방 장착 기어 세트의 토크를 듀얼 유성 기어 세트의 2개의 요소들에 전달하는데 2개의 클러치들이 필요하다. 그러한 클러치들은 동력 흐름 방향에 있어서 전방 장착 기어 세트의 하류에서 듀얼 유성 기어 세트 쪽에 배치된다. 제2 동력 경로에는 그 제2 동력 경로를 듀얼 유성 기어 세트의 또 다른 요소와 분리 가능하게 연결하는 또 다른 클러치가 마련된다. 여기서, 클러치들은 내부 디스크 캐리어(inner disk carrier)가 출력 측을 형성하도록 배치된다.

또한, 출력 측에서 2개의 회전 속도들을 생성하는 시프트 불가한 2개의 전방 장착 기어 세트들이 입력 샤프트에 마련된 다단 트랜스미션이 본 출원인의 DE 199 49 507 A1로부터 공지되어 있는데, 여기서 사용되는 시프트 요소들을 선택적으로 닫음으로써, 하나의 기어단으로부터 각각의 그 다음으로 높거나 낮은 기어단으로 기어단을 바꿔 넣기 위해 방금 작동된 2개의 시프트 요소들 중에서 단지 하나의 시프트 요소만을 각각 맞물리거나 맞물림으로부터 해제하면 되도록 하는 방식으로 입력 샤프트의 회전 속도 이외에 전술된 2개의 회전 속도들이 출력 샤프트에 작용하는 시프트 가능한 듀얼 유성 기어 세트에 시프트될 수 있다.

3개의 싱글 유성 캐리어(single planet carrier) 장착 유성 기어 세트들, 6개의 전진 기어단들과 1개의 후진 기어단을 시프트하기 위한 3개의 브레이크들과 2개의 클러치들, 및 입력 샤프트와 출력 샤프트를 구비하는 자동으로 시프트 가능한 자동차 트랜스미션이 DE 199 12 480 A1로부터 공지되어 있다. 그러한 자동으로 시프트 가능한 자동차 트랜스미션은 입력 샤프트가 제2 유성 기어 세트의 태양 기어와 직결되고, 입력 샤프트가 제1 클러치를 통해 제1 유성 기어 세트의 태양 기어와 연결될 수 있고/있거나 제2 클러치를 통해 제1 유성 기어 세트의 유성 캐리어와 연결될 수 있도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제1 유성 기어 세트의 태양 기어가 제1 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 연결될 수 있고/있거나, 제1 유성 기어 세트의 유성 캐리어가 제2 브레이크를 통해 하우징과 연결될 수 있고/있거나, 제3 유성 기어 세트의 태양 기어가 제3 브레이크를 통해 하우징과 연결될 수 있다.

또한, 제1 기어비의 제1 입력 경로(T1); 제1 입력 경로(T1)보다 더 큰 기어비를 갖는 입력 경로(T2); 회전 속도 다이어그램에서 요소들의 순서로 제1 요소, 제2 요소, 제3 요소, 및 제4 요소인 4개의 요소들을 갖는 유성 기어 세트; 입력 경로(T2)로부터 제1 요소(S3)로 회전을 전달하는 클러치(C-2); 입력 경로(T2)로부터 제4 요소(S2)로 회전을 전달하는 클러치(C-1); 입력 경로(T1)로부터 제1 요소로 회전을 전달하는 클러치(C-4); 입력 경로(T1)로부터 제2 요소(C3)로 회전을 전달하는 클러치(C-3); 제4 요소의 맞물림을 이루는 브레이크(B-1); 제2 요소의 맞물림을 이루는 브레이크(B-2); 및 제3 요소(R3)와 커플링되는 출력 요소를 포함하는 다단 오토매틱 트랜스미션이 DE 102 13 820 A1로부터 공지되어 있다.

본 출원인의 DE 101 15 983 A1의 범위 내에서는, 전방 장착 기어 세트와 연결되는 입력 샤프트, 후방 장착 기어 세트(rear-mounted gear set)와 연결되는 출력 샤프트, 및 그 선택적 시프트에 의해 레인지 시프트(range shoft) 없이 적어도 7개의 전진 기어단들이 시프트될 수 있는 최대 7개의 시프트 요소들을 구비한 다단 트랜스미션이 개시되어 있다. 전방 장착 기어 세트는 하나의 전방 장착 유성 기어 세트로 형성되거나, 제1 전방 장착 유성 기어 세트와 커플링된 최대 2개의 시프트 불가한 전방 장착 유성 기어 세트들로 형성되는 한편, 후방 장착 기어 세트는 2개의 시프트 가능한 후방 장착 유성 기어 세트들을 갖는 2-유성 캐리어 4-샤프트 트랜스미션(2-planet carrier 4-shaft transmission)으로서 형성되고, 4개의 프리 샤프트(free shaft)들을 구비한다. 그러한 2-유성 캐리어 4-샤프트 트랜스미션의 제1 프리 샤프트는 제1 시프트 요소와 연결되고, 제2 프리 샤프트는 제2 및 제3 시프트 요소들과 연결되며, 제3 프리 샤프트는 제4 및 제5 시프트 요소들과 연결되고, 제4 프리 샤프트는 출력 샤프트와 연결된다. 그 발명에 따르면, 총 6개의 시프트 요소들을 갖는 다단 트랜스미션에 있어서는 제3 프리 샤프트 또는 제1 프리 샤프트를 제6 시프트 요소와 추가로 연결할 것을 제안하고 있다. 또한, 그 발명에 따르면, 총 6개의 시프트 요소들을 갖는 다단 트랜스미션에 있어서는 제3 프리 샤프트를 제6 시프트 요소(D')와 추가로 연결하고, 제1 프리 샤프트를 제7 시프트 요소와 추가로 연결할 것을 제안하고 있다.

또한, 본 출원인의 DE 101 15 987의 범위 내에서는, 적어도 6개의 기어단들을 갖는 다단 트랜스미션이 개시되어 있다. 그러한 트랜스미션은 입력 샤프트와 출력 샤프트 이외에도 시프트 불가한 전방 장착 기어 세트와 2-유성 캐리어 4-샤프트 트랜스미션의 형태의 시프트 가능한 후방 장착 기어 세트로 이루어진다. 전방 장착 기어 세트는 입력 샤프트의 입력 회전 속도 이외에도 선택적으로 후방 장착 기어 세트에 시프트될 수 있는 제2 회전 속도를 제공하는 제1 유성 기어 세트로 구성된다. 후방 장착 기어 세트는 6개의 시트프 요소들에 의해 적어도 7개의 기어단을 시프트할 수 있는 2개의 시프트 가능한 유성 기어 세트들로 구성되어 2개의 동력 경로들을 형성한다. 그러한 트랜스미션에서는, 바람직하게도 각각의 시트프 과정 동안 레인지 시프트가 항상 회피되게 된다.

또한, 8개의 시프트 요소들과 4개의 기어 세트들을 포함하는 9단의 다단 트랜스미션이 DE 29 36 969로부터 공지되어 있는데, 하나의 기어 세트는 전방 장착 기어 세트로서의 역할을 하고, 메인 트랜스미션은 심슨 기어 세트(Simpson gear set)와 리버싱 기어(reversing gear)로서의 역할을 하는 또 다른 기어 세트를 구비한다.

또 다른 다단트랜스미션들이 예컨대 본 출원인의 DE 102004040597 A1, DE 102005010210 A1, 및 DE 102006006637 A1로부터 공지되어 있다.
DE 102006006636 A1은 4개의 유성 기어 세트들 및 9개의 전진 기어단들과 하나의 후진 기어단을 구현할 수 있는 각각의 브레이크들과 클러치들을 구비한 유성 기어 트랜스미션을 개시하고 있다.

일반적인 유성 기어 구조의 시프트 가능한 차량 오토매틱 트랜스미션은 선행 기술로 이미 수차례 개시된 바 있고, 계속해서 발전 및 개량 중에 있다. 즉, 그러한 트랜스미션은 구조 복잡성이 낮아야 하고, 특히 적은 수의 시프트 요소들만을 필요로 하여야 하고, 순차적인 시프트 방식에서 정해진 기어단 레인지들로의 시프트 시에 하나씩의 시프트 요소만이 바꿔 넣어지도록 이중 시프트를 방지하여야 한다.

본 발명의 과제는 구조 복잡성 및 구조 크기, 특히 구조 길이 또는 중량이 최적화됨과 더불어 드래그 손실(drag loss) 및 처닝 손실(churning loss)의 측면에서 효율이 개선되는, 기어비가 충분한 적어도 9개의 전진 기어단들과 적어도 하나의 후진 기어단을 갖는 서두에 언급된 타입의 다단 트랜스미션을 제안하는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 다단 트랜스미션에서는 시프트 요소들에 낮은 지지 투크가 작용하여야 한다. 특히, 본 발명에 따른 트랜스미션은 전륜 횡치 구조에 적합하여야 한다.

그러한 과제는 본 발명에 따라 청구항 1의 특징들에 의해 해결된다. 종속 청구항들 및 첨부 도면들로부터 또 다른 바람직한 구성들을 알 수 있을 것이다.

그에 따르면, 하우징에 배치된 입력 측과 출력 측을 구비하는 유성 기어 구조의 본 발명에 따른 다단 트랜스미션이 제안되어 있다. 또한, 순서대로 제1 유성 기어 세트, 제2 유성 기어 세트, 제3 유성 기어 세트, 및 제4 유성 기어 세트로서 지칭되는 적어도 4개의 유성 기어 세트들과, 순서대로 입력 샤프트, 출력 샤프트, 제3 샤프트, 제4 샤프트, 제5 샤프트, 제6 샤프트, 제7 샤프트, 및 제8 샤프트로서 지칭되는 적어도 8개의 회전 가능한 샤프트들과, 그 선택적 맞물림이 입력 측과 출력 측 사이의 상이한 기어비들을 발생시켜 바람직하게는 9개의 전진 기어단들과 하나의 후진 기어단이 구현될 수 있도록 하는 브레이크들과 클러치들을 포함한 적어도 6개의 시프트 요소들이 마련된다.

본 발명에 따르면, 바람직하게는 마이너스 유성 기어 세트(minus planetary gear set)들로서 구성되는 제1 및 제2 유성 기어 세트들은 바람직하게는 시프트 가능한 전방 장착 기어 세트를 형성하는 한편, 제3 및 제4 유성 기어 세트들은 메인 기어 세트를 형성한다.

본 발명에 따르면, 다단 트랜스미션에서 제1 및 제2 유성 기어 세트들의 유성 캐리어들이 메인 기어 세트의 하나의 요소와 연결된 제4 샤프트를 통해 서로 커플링되고, 제1 유성 기어 세트의 링 기어가 제1 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결될 수 있는 제8 샤프트를 통해 제2 유성 기어 세트의 태양 기어와 커플링되며, 제1 유성 기어 세트의 태양 기어가 제3 샤프트에 의해 제1 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있고 제2 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 제2 유성 기어 세트의 링 기어가 제5 샤프트에 의해 제2 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있도록 조치한다.

본 발명에 따르면, 제7 샤프트는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 요소와 상시 연결되고 제3 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있는 한편, 제6 샤프트는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 또 다른 요소와 상시 연결되고 제3 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결될 수 있다. 출력 샤프트는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 또 다른 요소와 상시 연결된다.

본 발명의 제1 실시 형태에 따르면, 제4 샤프트는 제3 유성 기어 세트의 링 기어와 상시 연결되는 한편, 제6 샤프트는 제4 유성 기어 세트의 링 기어 및 제3 유성 기어 세트의 유성 캐리어와 상시 연결되고 제3 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 제7 샤프트는 제3 및 제4 유성 기어 세트들의 태양 기어들과 상시 연결되고 제3 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있다. 출력은 제4 유성 기어 세트의 유성 캐리어와 상시 연결된 출력 샤프트를 통해 이루어진다.

본 발명의 바람직한 부가의 구성에 따르면, 메인 기어 세트는 하나의 공통의 광폭 태양 기어, 2개의 유성 캐리어들, 및 2개의 링 기어들을 갖는 심슨 기어 세트로서 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시 형태의 범위 내에서는, 제4 샤프트가 제3 유성 기어 세트의 태양 기어와 상시 연결되는 한편, 제6 샤프트가 제4 유성 기어 세트의 링 기어 및 제3 유성 기어 세트의 유성 캐리어와 상시 연결되고 제3 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 제7 샤프트가 제4 유성 기어 세트의 태양 기어와 상시 연결되고 제3 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있도록 조치한다. 또한, 출력 샤프트는 제3 유성 기어 세트의 링 기어 및 제4 유성 기어 세트의 유성 캐리어와 상시 연결된다.

본 발명의 제3 실시 형태에 따르면, 제3 및 제4 유성 기어 세트들은 공통의 유성 캐리어와 공통의 링 기어를 갖는 라비뇨 기어 세트(Ravigneaux gear set)로 조립되거나 감축된다.

그와 관련하여, 제4 샤프트는 라비뇨 기어 세트의 제1 태양 기어와 상시 연결되는 한편, 제6 샤프트는 라비뇨 기어 세트의 링 기어와 상시 연결되고 제3 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 제7 샤프트는 라비뇨 기어 세트의 제2 태양 기어와 상시 연결되고 제3 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있다. 그러한 구성 형태에서는, 출력이 라비뇨 기어 세트의 유성 캐리어를 통해 이루어진다.

제3 및 제4 유성 기어 세트를 라비뇨 기어 세트로서 구성할 경우, 선택적으로 제4 샤프트가 라비뇨 기어 세트의 태양 기어와 연결되는 한편, 제6 샤프트가 공통의 유성 캐리어와 연결되고 제3 클러치를 통해 입력 샤프트와 분리 가능하게 연결되도록 조치할 수도 있다. 또한, 제7 샤프트는 라비뇨 기어 세트의 태양 기어와 연결되고 제3 브레이크를 통해 트랜스미션의 하우징과 커플링될 수 있는 한편, 출력은 라비뇨 기어 세트의 공통의 링 기어를 통해 이루어진다.

본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 구성에 의해, 특히 승용차에 적합한 기어비들 및 다단 트랜스미션의 전체 스프레드(overall spread)의 현저한 증가가 제공되고, 그럼으로써 주행 안락성의 향상 및 현저한 소모 절감이 구현되게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 다단 트랜스미션에서는, 적은 수의 시프트 요소들로 인해 조립 비용이 현저히 감소하게 된다. 본 발명에 따른 다단 트랜스미션에서는, 바림직하게도 유체 동역학적 컨버터에 의해, 외부 시동 클러치에 의해, 또는 그 이외의 적절한 외부 시동 요소들에 의해서도 시동을 수행하는 것이 가능케 된다. 트랜스미션에 통합된 시동 요소에 의해 시동 과정을 구현하는 것도 역시 고려해볼 수 있다. 바람직하게는 제1 전진 기어단 및 후진 기어단에서 작동되는 시동 요소가 적합하다.

또한, 본 발명에 따른 다단 트랜스미션에서는, 드래그 손실 및 처닝 손실과 관련하여 메인 주행 기어단들에서 우수한 효율이 제공되게 된다.

뿐만 아니라, 다단 트랜스미션의 시프트 요소들 및 유성 기어 세트들에 존재하는 토크가 낮고, 그럼으로써 바람직하게도 다단 트랜스미션에서의 마모가 감소하게 된다. 또한, 그러한 낮은 토크로 인해 그에 상응하는 작은 크기가 설정될 수 있고, 그럼으로써 필요한 구조 공간 및 그에 대응하는 비용이 줄어들게 된다. 아울러, 샤프트들, 시프트 요소들, 및 유성 기어 세트들에 존재하는 회전 속도도 낮아지게 된다.

또한, 본 발명에 따른 트랜스미션은 동력 흐름 방향에서는 물론 공간적 측면에서도 다양한 구동 트레인 구성들에 맞춰 적응되는 것을 가능케 하도록 설계된다.

이하, 첨부 도면들에 의거하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면들 중에서,
도 1은 본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 바람직한 일 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 바람직한 다른 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 바람직한 제3 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1, 도 2, 및 도 3에 따른 다단 트랜스미션에 대한 예시적 시프트 방안을 나타낸 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 바람직한 또 다른 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 바람직한 제5 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이며,
도 7은 본 발명에 따른 다단 트랜스미션의 바람직한 제6 실시 형태를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 8은 도 5, 도 6, 및 도 7에 따른 다단 트랜스미션에 대한 예시적 시프트 방안을 나타낸 도면이다.

도 1에는, 하우징(G)에 배치된 입력 샤프트(1) 및 출력 샤프트(2)를 구비하는 본 발명에 따른 다단 트랜스미션이 도시되어 있다. 4개의 유성 기어 세트들(P1, P2, P3, P4)이 마련되는데, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)은 바람직하게는 마이너스 유성 기어 세트들로서 구성되어 시프트 가능한 전방 장착 기어 세트를 형성하고, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)은 메인 기어 세트를 형성한다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 6개의 시프트 요소들, 즉 3개의 브레이크들(03, 05, 07)과 3개의 클러치들(13, 16, 18)이 마련된다. 그러한 시프트 요소들의 공간적 배치는 임의적일 수 있고, 단지 치수 및 외형에 의한 제한만을 받는다.

그러한 시프트 요소들에 의해 9개의 전진 기어단들과 하나의 후진 기어단이 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 다단 트랜스미션은 총 8개의 회전 가능한 샤프트들, 즉 샤프트들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)을 구비한다.

본 발명에 따르면, 도 1에 따른 다단 트랜스미션에서 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)의 유성 캐리어들이 메인 기어 세트의 링 기어와 연결된 샤프트(4)를 통해 서로 커플링되되, 제1 유성 기어 세트(P1)의 링 기어가 클러치(18)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 샤프트(8)에 의해 제2 유성 기어 세트(P2)의 태양 기어와 커플링되도록 조치한다.

또한, 제1 유성 기어 세트(P1)의 태양 기어는 샤프트(3)에 의해 브레이크(03)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 제2 유성 기어 세트(P2)의 링 기어는 샤프트(5)에 의해 브레이크(05)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있다. 클러치(13)와 브레이크(03)는 공통의 디스크 캐리어를 구비하는 것이 바람직하다.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 샤프트(6)는 제4 유성 기어 세트(P4)의 링 기어 및 제3 유성 기어 세트(P3)의 유성 캐리어와 상시 연결되고 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 샤프트(7)는 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)의 태양 기어들과 상시 연결되고 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 출력은 제4 유성 기어 세트(P4)의 유성 캐리어와 상시 연결된 출력 샤프트(2)를 통해 이루어진다.

도시된 예에서는, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)를 포함하는 메인 기어 세트가 공통의 광폭 태양 기어, 2개의 유성 캐리어들, 및 2개의 링 기어들을 갖는 심슨 기어 세트로서 구성되는데, 샤프트(7)는 공통의 태양 기어와 연결된다. 심슨 기어 세트로서의 구성에 대한 대안으로, 유성 기어 세트들(P3, P4)은 별개의 기어 세트들로서 구성될 수도 있다.

또한, 클러치(16)는 축 방향으로 보았을 때에 동력 흐름 방향으로 메인 기어 세트의 상류에 배치되고, 그에 따라 클러치(16), 제4 유성 기어 세트(P4), 제3 유성 기어 세트(P3), 제2 유성 기어 세트(P2), 및 제1 유성 기어 세트(P1)의 순서로 된 배치가 주어진다.

전륜 횡치 구조에 특히 적합한 도시된 실시예 및 이후의 예들에서, 전방 장착 기어 세트를 형성하는 유성 기어 세트들(P1, P2)은 반경 방향으로 보았을 때에 서로 겹쳐 배치되고, 그럼으로써 총 4개의 유성 기어 세트들이 바람직하게도 축 방향으로 보았을 때에 공간적으로 3개의 기어 세트 평면들에 국한되게 된다. 특히, 그러한 배치는 유성 기어 세트들(P1, P2)의 고정 기어비들이 그 크기에 있어 충분히 작을 경우에 가능케 될 수 있다. 또 다른 실시 형태들의 범위 내에서는, 전방 장착 기어 세트를 형성하는 유성 기어 세트들(P1, P2)이 축 방향으로 보았을 때에 서로 나란히 배치되는 것도 가능하다.

또한, 도 1 및 또 다른 첨부 도면들에 도시되어 있는 바와 같이, 클러치(18) 및/또는 브레이크(07)는 포지티브 로킹 방식의 시프트 요소들로서 또는 시프트 독 시프트 요소들로서 클로(claw) 시프트 요소들로서 구성될 수 있고, 그것은 드래그 토크(drag torque)의 감소를 가져온다. 포지티브 로킹 방식의 시프트 요소들을 사용하는 것은 도 4의 상세한 설명에 의거하여 설명되는 바와 같이 그 시프트 요소들이 전적으로 업시프트(upshift) 시에만 끊어지는 경우에 가능하다. 또 다른 시프트 요소들은 마찰 시프트 요소들로서 구성되는 것이 바람직하다. 클러치(18)는 축 방향으로 보았을 때에 메인 기어 세트와 전방 장착 기어 세트 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 실시예는 입력 샤프트(1)를 샤프트(6)와 분리 가능하게 연결하는 클러치(16)가 축 방향으로 보았을 때에 제3 유성 기어 세트와 제4 유성 기어 세트 사이에 또는 메인 기어 세트와 전방 장착 기어 세트 사이에 배치되고, 그에 의해 바람직하게도 인지될 수 있는 끼익 거리는 소리가 줄어들거나 회피된다는 점에 의해 도 1에 도시된 실시예와 구별된다.

도 3의 주제는 동축상의 출력 측과 입력 측을 갖는 표준 구조에서 본 발명에 따른 작동을 도시한 실시예이다. 도 2에 따른 실시예와 구별되는 점은 메인 기어 세트의 유성 기어 세트들(P3, P4)이 정반대의 순서로 배치되고, 그에 따라 축 방향으로 보았을 때에 제3 유성 기어 세트(P3), 제4 유성 기어 세트(P4), 제2 유성 기어 세트(P2), 및 제1 유성 기어 세트(P1)의 순서로 된 배치가 주어진다는데 있다. 본 경우에도 역시, 클러치(16)는 축 방향으로 보았을 때에 메인 기어 세트와 전방 장착 기어 세트 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

도 4에는, 도 1, 도 2, 및 도 3에 따른 다단 트랜스미션의 예시적 시프트 방안이 도시되어 있는데, 여기서는 클러치(18)와 브레이크(07)가 클로 시프트 요소들로서(즉, 클로 클러치 또는 클로 브레이크로서) 구성되는 것을 가정한다. 각각의 기어단(제4 기어단을 제외함)에 있어서, 3개의 시프트 요소들이 닫히게 된다. 그러한 시프트 방안으로부터 개별 기어단들의 각각의 기어비들(i) 및 그로부터 결정하려는 기어비 간격들(φ)을 예시적으로 알 수 있다.

유성 기어 세트들(P1, P2, P3, P4)의 표준 기어비들에 대한 전형적인 값들은 각각 -1.80, -1.50, -2.80, 및 -2.80이다. 도 4로부터, 2개의 인접 기어단들이 2개의 시프트 요소들을 공동으로 사용하기 때문에 순차적인 시프트 방식에서 이중 시프트 또는 레인지 시프트가 방지된다는 것을 알 수 있다. 작은 기어비 간격들에서 큰 스프레드가 얻어짐을 또한 알 수 있다.

또한, 바람직하게도 메인 주행 기어단들에서 적은 마찰 시프트 요소들이 열리게 된다. 예컨대, 제8 기어단 및 제9 기어단에서는 단지 하나의 마찰 시프트 요소만이 열리는 한편, 제5 기어단, 제6 기어단, 및 제7 기어단에서는 2개의 마찰 시프트 요소가 필요하지 않게 된다. 그럼으로써, 열린 상태에 있는 마찰 시프트 요소들의 마찰 면들 사이의 작은 간격들 및 그에 포함된 오일 또는 공기/오일 혼합물로 인한 드래그 토크가 감소하게 된다.

제1 기어단은 클러치(18)와 브레이크들(05, 07)을 닫음으로써 제공되고, 제2 기어단은 브레이크들(03, 07)과 클러치(18)를 닫음으로써 제공되며, 제3 기어단은 브레이크(07)와 클러치들(13, 18)을 닫음으로써 제공되고, 제4 기어단은 브레이크(07)와 클러치(16)를 닫음으로써 제공된다. 제4 기어단은 메인 기어 세트에 의해서만 생성된다. 본 발명에 따르면, 제4 기어단에서는 전방 장착 기어 세트의 시프트 요소들(03, 05, 13, 18) 중의 하나가 추가로 시프트될 수도 있는데, 그 경우에 그 시프트 요소는 무부하로 유지된다.

도시된 예에서는, 제4 기어단에 있어 시프트하려는 시프트 요소들에 대한 옵션으로서 클로 클러치(18)가 전방 장착 기어 세트의 시프트 요소들을 대표하여 선택되어 있다. 예컨대, 제4 기어단에서 브레이크(07)와 클러치(16) 이외에 브레이크(03)가 닫힐 경우에 하나의 시프트 요소를 끊고 또 다른 시프트 요소들 넣음으로써 제8 기어단으로부터 제4 기어단으로 다운시프트 하는 것이 가능한데, 그것은 브레이크(07)와 클러치(16) 이외에 브레이크(05)가 닫힐 경우에 제9 기어단으로부터 제4 기어단으로의 다운시프트에 대해서도 마찬가지로 적용된다.

또한, 바람직하게는 직결 기어로서 구성되는 제5 기어단은 클러치들(13, 16, 18)을 닫음으로써 제공되고, 제6 기어단은 브레이크(03)와 클러치들(16, 18)을 닫음으로써 제공되며, 제7 기어단은 브레이크(05)와 클러치들(16, 18)을 닫음으로써 제공되고, 제8 기어단은 브레이크들(03, 05)과 클러치(13)를 닫음으로써 제공되며, 제9 기어단은 브레이크(05)와 클러치들(13, 16)을 닫음으로써 제공된다. 그러한 시프트 방안으로부터 알 수 있는 바와 같이, 후진 기어단은 브레이크들(05, 07)과 클러치(13)를 닫음으로써 제공된다.

제1 전진 기어단 및 후진 기어단에서 브레이크들(05, 07)이 닫히게 함으로써, 그 시프트 요소들(마찰 시프트 요소들로서 구성된)이 시동 요소들로서 사용될 수 있다.

도 5에 따른 실시예에서는, 유성 기어 세트들(P1, P2)을 포함하는 전방 장착 기어 세트가 도 1, 도 2 ,및 도 3에 따른 전방 장착 기어 세트와 상응하게 구성되는데, 다만 전방 장착 기어 세트와 메인 기어 세트 사이의 클러치 및 메인 기어 세트의 요소들의 클러치들이 상이하다. 유성 기어 세트들은 축 방향으로 보았을 때에 제4 유성 기어 세트(P4), 제3 유성 기어 세트(P3), 제2 유성 기어 세트(P2), 및 제1 유성 기어 세트(P1)의 순서로 배치된다.

도 5를 참조하면, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)의 유성 캐리어들은 메인기어 세트의 유성 기어 세트(P3)의 태양 기어와 연결된 샤프트(4)를 통해 서로 커플링되는 한편, 제1 유성 기어 세트(P1)의 링 기어는 클러치(18)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 샤프트(8)를 통해 제2 유성 기어 세트(P2)의 태양 기어와 커플링된다.

또한, 제1 유성 기어 세트(P1)의 태양 기어는 샤프트(3)에 의해 브레이크(03)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 제2 유성 기어 세트(P2)의 링 기어는 샤프트(5)에 의해 브레이크(05)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될수 있다. 클러치(13)와 브레이크(03)는 공통의 내부 디스크 캐리어를 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 샤프트(6)는 제3 유성 기어 세트(P3)의 유성 캐리어 및 제4 유성 기어 세트(P4)의 링 기어와 상시 연결되고 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 샤프트(7)는 제4 유성 기어 세트(P4)의 태양 기어와 상시 연결되고 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있다. 도시된 예에서는, 출력 샤프트(2)가 제3 유성 기어 세트(P3)의 링 기어 및 제4 유성 기어 세트(P4)의 유성 캐리어와 상시 연결된다. 도시된 예에서는, 클러치(16)가 축 방향으로 보았을 때에 메인 기어 세트의 유성 기어 세트들(P3, P4) 사이에 배치된다.

도 6 및 도 7의 주제인 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)이 공통의 유성 캐리어와 공통의 링 기어를 갖는 라비뇨 기어 세트(9)로 조립되거나 감축된다.

도 6을 참조하면, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)의 유성 캐리어들은 라비뇨 기어 세트(9)의 제1 태양 기어와 연결된 샤프트(4)를 통해 서로 커플링되는 한편, 제1 유성 기어 세트(P1)의 링 기어는 클러치(18)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 샤프트(8)를 통해 제2 유성 기어 세트(P2)의 태양 기어와 커플링된다.

또한, 제1 유성 기어 세트(P1)의 태양 기어는 샤프트(3)에 의해 브레이크(03)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 제2 유성 기어 세트(P2)의 링 기어는 샤프트(5)에 의해 브레이크(05)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있다. 클러치(13)와 브레이크(03)는 공통의 내부 디스크 캐리어를 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 샤프트(6)는 라비뇨 기어 세트(9)의 공통의 링 기어와 상시 연결되고 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 한편, 샤프트(7)는 라비뇨 기어 세트(9)의 제2 태양 기어와 상시 연결되고 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있다. 출력은 라비뇨 기어 세트(9)의 유성 캐리어를 통해 이루어진다. 또한, 브레이크(07)는 축 방향으로 보았을 때에 전방 장착 기어 세트와 라비뇨 기어 세트(9) 사이에 배치된다. 도시된 예에서는, 클러치(18)와 브레이크(07)가 축 방향으로 보았을 때에 메인 기어 세트와 전방 장착 기어 세트 사이에 배치된다.

도 7에 도시된 예는 샤프트(7)가 라비뇨 기어 세트(9)의 제2 태양 기어와 연결되는 한편, 샤프트(6)가 공통의 유성 캐리어와 연결되고 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있다는 점에 의해 도 6에 따른 실시예와 구별된다. 또한, 샤프트(7)는 라비뇨 기어 세트(9)의 제1 태양 기어와 연결되고 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있는 한편, 출력은 라비뇨 기어 세트(9)의 공통의 링 기어를 통해 이루어진다.

도 8의 주제는 도 5, 도 6, 및 도 7에 따른 다단 트랜스미션의 예시적 시프트 방안을 도시한 것으로, 여기서는 클러치(18)와 브레이크(07)가 클로 시프트 요소들로서(즉, 클로 클러치 또는 클로 브레이크로서) 구성되는 것을 가정한다. 그러한 시프트 방안은 기어비들 및 기어비 간격들의 산출의 근거가 되는 유성 기어 세트들(P1, P2, P3, P4)의 표준 기어비들이 도 5에 따르면 각각 -1.80, -1.50, -1.70, 및 -2.54이고, 도 6에 따르면 각각 -1.80, -1.50, +2.70, 및 -2.54이며, 도 7에 따르면 각각 -1.80, -1.50, -1.70, 및 +3.54라는 점에 의해 도 4에 따른 시프트 방안과 구별된다.

본 발명에 따르면, 동일한 동력 전달 방안에서도 시프트 로직에 따라 상이한 기어비 간격들이 제공되고, 그에 따라 적용 사안에 특유한 또는 차량에 특유한 변이가 가능케 될 수 있다.

또한, 다단 트랜스미션의 임의의 적절한 지점에, 예컨대 샤프트와 하우징 사이에 또는 2개의 샤프트들을 연결하기 위해 부가의 프리 휠 클러치들을 마련하는 것이 가능하다.

입력 측 및 출력 측에는 본 발명에 따라 액슬 차동 기어(axle differential) 및/또는 디스트리뷰터 차동 기어(distributor differential)가 배치될 수 있다.

바람직한 부가의 구성의 범위 내에서는, 입력 샤프트(1)가 필요에 따라 클러치 요소에 의해 구동 엔진으로부터 분리될 수 있는데, 그러한 클러치 요소로서는 유체 동역학적 컨버터, 유체 클러치, 건식 시동 클러치, 습식 시동 클러치, 자기 분말 클러치, 또는 원심 클러치가 사용될 수 있다. 그러한 타입의 시동 요소를 동력 흐름 방향으로 트랜스미션의 하류에 배치하는 것도 가능한데, 그 경우에는 입력 샤프트(1)가 엔진의 크랭크 샤프트와 상시 연결된다.

그 밖에도, 본 발명에 따른 다단 트랜스미션은 토션 진동 댐퍼를 엔진과 트랜스미션 사이에 배치하는 것을 가능케 한다.

본 발명의 도시를 생략한 또 다른 실시 형태의 범위 내에서는, 각각의 샤프트, 바람직하게는 입력 샤프트(1) 또는 출력 샤프트(2) 상에 예컨대 유체식 감속기(hydraulic retarder) 또는 전기식 감속기(electric retarder) 등과 같은 내마모성 브레이크가 배치될 수 있는데, 그것은 특히 상용차에 적용함에 있어 매우 중요하다. 또한, 부가의 유닛들의 구동을 위해 각각의 샤프트 상에, 바람직하게는 입력 샤프트(1) 또는 출력 샤프트(2) 상에 동력 인출 장치가 마련될 수 있다.

사용되는 마찰 시프트 요소들은 파워 시프트 클러치들 또는 브레이크들로서 구성될 수 있다. 특히, 논-포지티브 로킹 방식의 클러치들 또는 브레이크들, 예컨대 멀티디스크 클러치들, 밴드 브레이크들, 및/또는 콘 클러치들이 사용될 수 있다.

여기서 소개되는 다단 트랜스미션의 또 다른 이점은 각각의 샤프트 상에 전기 기계가 발전기 및/또는 부가의 구동기로서 부착될 수 있다는데 있다.

유성 기어 세트들 및 시프트 요소들의 임의의 구조적 구성, 특히 임의의 공간적 배치도 역시 비록 그러한 구성들이 첨부 도면들과 명세서에 명시적으로 기술되지 않았다 하더라도 특허청구범위에 기재된 바와 같은 트랜스미션의 기능에 영향을 미치지 않는 한 그 자체로서 및 서로 기술적인 의미로 본 특허청구범위의 보호 범위 내에 속함은 물론이다.

1: 샤프트 2: 출력 샤프트
3: 샤프트 4: 샤프트
5: 샤프트 6: 샤프트
7: 샤프트 8: 샤프트
9: 라비뇨 기어 세트 03: 브레이크
05: 브레이크 07: 브레이크
13: 클러치 16: 클러치
18: 클러치 P1: 제1 유성 기어 세트
P2: 제2 유성 기어 세트 P3: 제3 유성 기어 세트
P4: 제4 유성 기어 세트 i: 기어비
φ: 기어비 간격 G: 하우징

Claims (25)

1. 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션으로서,
   하우징(G)에 배치된 입력 샤프트(1) 및 출력 샤프트(2)와, 4개의 유성 기어 세트들(P1, P2, P3, P4)과, 그 선택적 맞물림이 입력 샤프트(1)와 출력 샤프트(2) 사이의 상이한 기어비들을 발생시켜 적어도 9개의 전진 기어단들과 하나의 후진 기어단이 구현될 수 있도록 하는 제1 브레이크(03), 제2 브레이크(05), 및 제3 브레이크(07)와, 제1 클러치(13), 제2 클러치(16), 및 제3 클러치(18)를 포함하는 적어도 6개의 시프트 요소들(03, 05, 07, 13, 16, 18)을 포함하되, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)은 전방 장착 기어 세트를 형성하고, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)은 메인 기어 세트를 형성하며, 회전 가능한 제1 샤프트(1), 회전 가능한 제2 샤프트(2), 회전 가능한 제3 샤프트(3), 회전 가능한 제4 샤프트(4), 회전 가능한 제5 샤프트(5), 회전 가능한 제6 샤프트(6), 및 회전 가능한 제7 샤프트(7)가 마련되고, 제2 유성 기어 세트(P2)의 링 기어는 제5 샤프트(5)에 의해 제2 브레이크(05)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고, 제7 샤프트(7)는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 요소와 상시 연결되고 제3 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 제6 샤프트(6)는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 또 다른 요소와 상시 연결되고 제2 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 출력 샤프트(2)는 메인 기어 세트의 적어도 하나의 또 다른 요소와 상시 연결되는 것인 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션에 있어서,
   전방 장착 기어 세트는 시프트될 수 있고, 회전 가능한 적어도 하나의 제8 샤프트(8)가 마련되며, 제1 및 제2 유성 기어 세트들(P1, P2)의 유성 캐리어들은 메인 기어 세트의 하나의 요소와 연결된 제4 샤프트(4)를 통해 서로 커플링되고, 제1 유성 기어 세트(P1)의 링 기어는 제3 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 제8 샤프트(8)를 통해 제2 유성 기어 세트(P2)의 태양 기어와 커플링되며, 제1 유성 기어 세트(P1)의 태양 기어는 제3 샤프트(3)에 의해 제1 브레이크(03)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있고 제1 클러치(13)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
2. 제1항에 있어서, 제4 샤프트(4)는 제3 유성 기어 세트(P3)의 링 기어와 상시 연결되고, 제6 샤프트(6)는 제4 유성 기어 세트(P4)의 링 기어 및 제3 유성 기어 세트(P3)의 유성 캐리어와 상시 연결되고 제2 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 제7 샤프트(7)는 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)의 태양 기어들과 상시 연결되고 제3 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 출력은 제4 유성 기어 세트(P4)의 유성 캐리어와 상시 연결된 출력 샤프트(2)를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
3. 제2항에 있어서, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)을 포함하는 메인 기어 세트는 공통의 광폭 태양 기어, 2개의 유성 캐리어들, 및 2개의 링 기어들을 갖는 심슨 기어 세트(Simpson gear set)로서 구성되되, 제7 샤프트(7)는 공통의 태양 기어와 연결되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 클러치(16)는 축 방향으로 보았을 때에 동력 전달 방향으로 메인 기어 세트의 상류에 배치되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 제2 클러치(16)는 축 방향으로 보았을 때에 메인 기어 세트와 전방 장착 기어 세트 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
6. 제1항에 있어서, 제4 샤프트(4)는 제3 유성 기어 세트(P3)의 태양 기어와 상시 연결되고, 제6 샤프트(6)는 제3 유성 기어 세트(P3)의 유성 캐리어 및 제4 유성 기어 세트(P4)의 링 기어와 상시 연결되고 제2 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 제7 샤프트(7)는 제4 유성 기어 세트(P4)의 태양 기어와 상시 연결되고 제3 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 출력 샤프트(2)는 제3 유성 기어 세트(P3)의 링 기어 및 제4 유성 기어 세트(P4)의 유성 캐리어와 상시 연결되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
7. 제6항에 있어서, 제2 클러치(16)는 축 방향으로 보았을 때에 메인 기어 세트의 유성 기어 세트들(P3, P4) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
8. 제1항에 있어서, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)은 공통의 유성 캐리어와 공통의 링 기어를 갖는 라비뇨 기어 세트(9)로 조립되거나 감축되되, 제4 샤프트(4)는 라비뇨 기어 세트(9; Ravigneaux gear set)의 제1 태양 기어와 상시 연결되고, 제6 샤프트(6)는 라비뇨 기어 세트(9)의 공통의 링 기어와 상시 연결되고 제2 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결될 수 있으며, 제7 샤프트(7)는 라비뇨 기어 세트(9)의 제2 태양 기어와 상시 연결되고 제3 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 출력은 라비뇨 기어 세트(9)의 유성 캐리어를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
9. 제1항에 있어서, 제3 및 제4 유성 기어 세트들(P3, P4)은 공통의 유성 캐리어와 공통의 링 기어를 갖는 라비뇨 기어 세트(9)로 조립되거나 감축되되, 제4 샤프트(4)는 라비뇨 기어 세트(9)의 제2 태양 기어와 연결되고, 제6 샤프트(6)는 공통의 유성 캐리어와 연결되고 제2 클러치(16)를 통해 입력 샤프트(1)와 분리 가능하게 연결되며, 제7 샤프트(7)는 라비뇨 기어 세트(9)의 제1 태양 기어와 연결되고 제3 브레이크(07)를 통해 트랜스미션의 하우징(G)과 커플링될 수 있으며, 출력은 라비뇨 기어 세트(9)의 공통의 링 기어를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 클러치(18)와 제3 브레이크(07) 중 어느 하나 또는 양자 모두는 클로 시프트 요소들로서 구성되고, 제1 및 제2 클러치들(13, 16)과 제1 및 제2 브레이크들(03, 05)은 마찰 시프트 요소들로서 구성되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 9개의 전진 기어단들이 구현될 수 있되, 제1 기어단은 제3 클러치(18)와 제2 및 제3 브레이크들(05, 07)을 닫음으로써 제공되고, 제2 기어단은 제1 및 제3 브레이크들(03, 07)과 제3 클러치(18)를 닫음으로써 제공되며, 제3 기어단은 제3 브레이크(07)와 제1 및 제3 클러치들(13, 18)을 닫음으로써 제공되고, 제4 기어단은 제3 브레이크(07)와 제2 클러치(16) 및 선택적으로 제1 브레이크(03), 제1 클러치(13), 제2 브레이크(05), 및 제3 클러치(18)의 시프트 요소 중의 하나를 닫음으로써 제공되며, 제5 기어단은 제1, 제2, 및 제3 클러치들(13, 16, 18)을 닫음으로써 제공되고, 제6 기어단은 제1 브레이크(03)와 제2 및 제3 클러치들(16, 18)을 닫음으로써 제공되며, 제7 기어단은 제2 브레이크(05)와 제2 및 제3 클러치들(16, 18)을 닫음으로써 제공되고, 제8 기어단은 제1 및 제2 브레이크들(03, 05)과 제2 클러치(16)를 닫음으로써 제공되며, 제9 기어단은 제2 브레이크(05)와 제1 및 제2 클러치들(13, 16)을 닫음으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 후진 기어단은 제2 및 제3 브레이크들(05, 07)과 제1 클러치(13)를 닫음으로써 제공되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전방 장착 기어 세트를 형성하는 유성 기어 세트들(P1, P2)은 반경 방향으로 보았을 때에 서로 겹쳐 배치되고, 그에 의해 총 4개의 유성 기어 세트들이 축 방향으로 보았을 때에 공간적으로 3개의 기어 세트 평면들에 국한되는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 클러치(13)와 제1 브레이크(03)는 공통의 디스크 캐리어를 구비하는 것을 특징으로 하는 유성 기어 구조의 다단 트랜스미션.
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