KR101464150B1 - 트랜스미션 - Google Patents

트랜스미션 Download PDF

Info

Publication number
KR101464150B1
KR101464150B1 KR1020130011263A KR20130011263A KR101464150B1 KR 101464150 B1 KR101464150 B1 KR 101464150B1 KR 1020130011263 A KR1020130011263 A KR 1020130011263A KR 20130011263 A KR20130011263 A KR 20130011263A KR 101464150 B1 KR101464150 B1 KR 101464150B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
planetary gear
gear set
members
transmission
sets
Prior art date
Application number
KR1020130011263A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130090348A (ko
Inventor
에드워드 더블유. 멜레트
제임스 엠. 하트
Original Assignee
지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨 filed Critical 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Publication of KR20130090348A publication Critical patent/KR20130090348A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101464150B1 publication Critical patent/KR101464150B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • F16H3/666—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another with compound planetary gear units, e.g. two intermeshing orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0069—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising ten forward speeds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/202—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set
    • F16H2200/2025—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 5 connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2048—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with seven engaging means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

트랜스미션은 입력 부재, 출력 부재, 4개의 유성 기어 세트, 복수의 커플링 부재 및 복수의 토크 전달 장치를 갖는 것으로 제공된다. 유성 기어 세트 각각은 제1, 제2 및 제3 부재를 구비한다. 토크 전달 장치는 복수의 전진 속도비 및 하나의 후진 속도비를 확립하도록 2가지의 조합으로 작동가능한 4개의 클러치 및 3개의 브레이크를 구비한다.

Description

트랜스미션{MULTI-SPEED TRANSMISSION}
본 출원은 2012년 2월 3일자로 출원된 미국 가출원 61/594,617호를 우선권으로 한다. 상기 출원의 개시내용은 본원에 참고로 편입된다.
본 발명은 일반적으로 복수의 유성 기어 세트 및 복수의 토크 전달 장치를 갖는 다단 트랜스미션에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 10단 이상의 속도, 4개의 유성 기어 세트 및 복수의 토크 전달 장치를 갖는 트랜스미션에 관한 것이다.
본란에서의 기재내용은 본 개시내용에 관한 배경 정보를 제공하며, 종래기술을 구성할 수 있거나 구성하지 않을 수 있다.
일반적인 다단 트랜스미션은 마찰 클러치, 유성 기어 배열체 및 고정된 상호연결부를 사용하여 복수의 기어비를 성취한다. 일반적으로, 유성 기어 세트의 개수 및 물리적 배열은 패키징, 비용 및 소정의 속도비에 의해 지시된다.
현재의 트랜스미션이 의도된 목적을 성취하지만, 특히 효율, 응답성 및 매끄러움 그리고 개선된 패키징, 주로 감소된 사이즈 및 중량에 대한 관점으로부터 개선된 성능을 나타내는 신규하고 개선된 트랜스미션 구성에 대한 필요성이 필수적으로 존재한다. 따라서, 개선되고, 비용 효율적이며, 콤팩트한 다단 트랜스미션에 대한 필요성이 있다.
입력 부재, 출력 부재, 4개의 유성 기어 세트, 복수의 커플링 부재 및 복수의 토크 전달 장치를 갖는 트랜스미션이 제공된다. 유성 기어 세트 각각은 제1, 제2 및 제3 부재를 구비한다. 토크 전달 장치는, 예컨대 클러치와 브레이크이다.
일 실시예에서, 트랜스미션은 입력 부재; 출력 부재; 제1, 제2 및 제3 부재를 각각 갖는 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트로서, 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제2 부재들이 회전식으로 결합되고, 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제3 부재들이 회전식으로 결합되고, 상기 입력 부재와 상기 출력 부재 각각이 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트의 제1, 제2 및 제3 부재 중 하나 이상에 연속적으로 상호연결되는, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트를 구비한다. 제1 상호연결 부재는 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 연속적으로 상호연결한다. 제2 상호연결 부재는 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재와 연속적으로 상호연결한다. 제3 상호연결 부재는 상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재를 고정 부재와 연속적으로 상호연결한다. 제1 토크 전달 기구는 상기 제1 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제2 토크 전달 기구는 상기 제1 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재를 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제3 토크 전달 기구는 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재 및 제4 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제4 토크 전달 기구는 상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재를 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제5 토크 전달 기구는 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재를 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제6 토크 전달 기구는 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재를 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제7 토크 전달 기구는 상기 제1 유성 기어 세트의 제3 부재를 상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재를 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 7개의 토크 전달 기구는 상기 제1, 제2 및 제3 부재 중 하나 이상을 상기 제1, 제2 및 제3 부재 그리고 상기 고정 부재 중 하나 이상과 상호연결하도록 선택적으로 각각 결합가능하다.
본 발명의 다른 예에서, 상기 입력 부재는 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재와 공통 회전을 위해 연속적으로 연결된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 출력 부재는 상기 제1 유성 기어 세트의 제2 부재 및 상기 제2 유성 기어 세트의 제2 부재와 공통 회전을 위해 연속적으로 연결된다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제1, 제2 및 제4 유성 기어 세트의 제1 부재들은 태양 기어 부재이고; 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재, 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재 및 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제3 부재들은 캐리어 부재이고; 그리고 상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재, 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제2 부재들은 링 기어 부재이다.
본 발명의 또 다른 예에서, 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제2 부재들은 단일의 링 기어 부재를 형성하고, 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제3 부재들은 단일의 캐리어 부재를 형성한다.
본 발명의 또 다른 예에서, 선택가능한 일방향 클러치는 상기 제1 유성 기어 세트 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재들과 상기 고정 부재 사이에 연결된다.
본 발명의 또 다른 특징, 관점 및 이점은 하기의 설명 및 첨부한 도면을 참조하면 명확해지며, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소, 요소 또는 특징을 지칭한다.
본원에 기술된 도면은 단지 예시를 목적으로 하며, 본 개시내용의 범위를 제한할 의도의 것이 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 10단 트랜스미션의 일 실시예에 대한 레버 다이어그램,
도 2는 본 발명에 따른 10단 트랜스미션의 일 실시예에 대한 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 10단 트랜스미션의 일 실시예에 대한 개략도,
도 4는, 도 1 내지 도 3에 도시한 트랜스미션의 유용한 전진 및 후진 속도비 또는 기어비에서 각종 토크 전달 요소의 결합 상태에 대한 일례를 제공하는 진리표.
하기의 설명은 단지 예시적인 것이며, 본 개시내용, 적용 또는 용도를 제한한 의도의 것이 아니다.
우선, 본 발명의 다단 자동 트랜스미션에 관한 실시예는 4개의 유성 기어 세트의 요소들 사이에 영구적인 기계식 연결부에 대한 배열을 가지는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 제1 유성 기어 세트의 제2 구성요소 또는 요소는 제2 유성 기어 세트의 제2 구성요소 또는 요소에 영구적으로 결합된다. 제1 유성 기어 세트의 제3 구성요소 또는 요소는 제2 유성 기어 세트의 제3 구성요소 또는 요소에 영구적으로 결합된다. 제2 유성 기어 세트의 제1 구성요소 또는 요소는 제4 유성 기어 세트의 제2 구성요소 또는 요소에 영구적으로 결합된다. 제3 유성 기어 세트의 제1 구성요소 또는 요소는 제4 유성 기어 세트의 제1 구성요소 또는 요소에 영구적으로 결합된다.
도 1은 10단 트랜스미션(10)의 일 실시예를 레버 다이아그램으로 도시한다. 레버 다이아그램은 자동 트랜스미션과 같은 기계 장치의 구성요소에 대한 개략도이다. 각각의 별개의 레버는 유성 기어 세트를 나타내며, 유성 기어 세트의 3개의 기본적인 기계 부품은 노드에 의해 각각 나타낸다. 따라서, 단일의 레버는 3개의 노드, 즉 태양 기어용, 유성 기어 캐리어용 및 링 기어용을 포함한다. 일부 경우에, 2개의 레버는 3개 이상의 노드(일반적으로 4개의 노드)를 갖는 단일의 레버로 조합될 수 있다. 예를 들면, 2개의 상이한 레버 상의 2개의 노드가 고정 연결을 통해 상호연결되면, 단일의 레버 상의 단일의 노드로서 나타낼 수 있다. 각각의 레버의 노드들 사이의 상대 길이는 각각의 기어 세트의 링 대 태양 비를 나타내는데 사용될 수 있다. 결국, 이러한 레버비(lever ratios)는 적절한 비율 및 비율 진행을 성취하기 위해 트랜스미션의 기어 비를 변경하는데 사용된다. 각종 유성 기어 세트의 노드들 사이의 기계식 커플링 또는 상호연결부는 얇은 수평방향 라인으로 나타내고, 클러치 및 브레이크 등의 토크 전달 장치는 인터리브형 핑거(interleaved fingers)로서 제공된다. 레버 다이어그램의 포맷, 목적 및 용도에 대한 또 다른 설명은 Benford and Leising에 의한 SAE Paper 810102, "The Lever Analogy: A New Tool in Transmission Analysis"에서 알 수 있으며, 이는 본원에 참조로 편입된다.
트랜스미션(10)은 입력 샤프트(또는 부재)(12), 제1 유성 기어 세트(14), 제2 유성 기어 세트(16), 제3 유성 기어 세트(18) 및 제4 유성 기어 세트(20) 그리고 출력 샤프트(또는 부재)(22)를 구비한다. 도 1의 레버 다이아그램에서, 제1 유성 기어 세트(14) 및 제2 유성 기어 세트(16)를 위한 레버는, 제1 노드(14A), 제2 노드(14B, 16B), 제3 노드(14C, 16C) 및 제4 노드(16A)를 갖는 단일의 4개 노드 레버로 조합되어 있다. 이에 따라, 제1 유성 기어 세트(14)의 제2 부재(14B)는 제2 유성 기어 세트(16)의 제2 부재(16B)에 직접 결합되고, 제1 유성 기어 세트(14)의 제3 부재(14C)는 제2 유성 기어 세트(16)의 제3 부재(16C)에 직접 결합된다. 제3 유성 기어 세트(18)는 3가지 노드, 즉 제1 노드(18A), 제2 노드(18B) 및 제3 노드(18C)를 갖는다. 제4 유성 기어 세트(20)는 3가지 노드, 즉 제1 노드(20A), 제2 노드(20B) 및 제3 노드(20C)를 갖는다.
입력 부재(12)는 제3 유성 기어 세트(18)의 제1 노드(18A) 및 제4 유성 기어 세트(20)의 제1 노드(20A)에 연속적으로 결합된다. 출력 부재(22)는 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제2 노드(14B, 16B)에 결합된다. 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제4 노드(16A)는 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20B)에 결합된다. 제3 유성 기어 세트(18)의 제3 노드(18C)는 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)에 직접 영구적으로 결합된다.
제1 클러치(24)는 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제1 노드(14A)를, 제3 유성 기어 세트(18)의 제2 노드(18B)와 선택적으로 연결한다. 제2 클러치(26)는 입력 부재(또는 샤프트)(12), 제3 유성 기어 세트(18)의 제1 노드(18A) 및 제4 유성 기어 세트(20)의 제1 노드(20A)를, 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제3 노드(14C, 16C)와 선택적으로 연결한다. 제3 클러치(28)는 제4 유성 기어 세트(20)의 제3 노드(20C)를, 제4 유성 기어 세트(20)의 제1 노드(20A), 제3 유성 기어 세트(18)의 제1 노드(18A) 및 입력 부재(12)와 선택적으로 연결한다. 제4 클러치(30)는 제3 유성 기어 세트(18)의 제2 노드(18B)를, 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20B) 및 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제4 노드(16A)와 선택적으로 연결한다. 제1 브레이크(32)는 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20B) 그리고 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제4 노드(16A)를, 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 선택적으로 연결한다. 제2 브레이크(34)는 제4 유성 기어 세트(20)의 제3 노드(20C)를, 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 선택적으로 연결한다. 제3 브레이크(36)는 제1 및 제2 유성 기어 세트(14, 16)의 조합된 레버들의 제3 노드(14C, 16C)를, 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 선택적으로 연결한다.
도 2는 본 발명에 따른 10단 트랜스미션(10)의 일 실시예에 대한 개략적인 레이아웃을 제공하는 스틱 다이아그램(stick diagram)이다. 도 2에서, 도 1의 레버 다이아그램으로부터의 넘버링이 제공된다. 클러치 및 커플링이 대응하게 제공되는 반면, 유성 기어 세트의 노드들은 태양 기어, 링 기어, 유성 기어 및 유성 기어 캐리어와 같은 유성 기어 세트의 구성요소로서 나타낸다.
예를 들면, 유성 기어 세트(14) 및 유성 기어 세트(16)는 유성 기어 세트 조립체(17)를 형성하도록 조합된다. 유성 기어 세트 조립체(17)는 제1 태양 기어 부재(14A), 제2 태양 기어 부재(16A), 링 기어 부재(14B, 16B) 및 유성 기어의 제1 세트(14D)(그 중 하나만이 도시됨) 및 피니언 기어의 제2 세트(16D)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(14C, 16C)를 구비한다. 제1 태양 기어 부재(14A)는 제1 샤프트 또는 상호연결 부재(42)와 공통 회전을 위해 연결된다. 링 기어 부재(14B, 16B)는 출력 샤프트(또는 부재)(22)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 캐리어 부재(14C, 16C)는 제2 샤프트 또는 상호연결 부재(44) 및 제3 샤프트 또는 상호연결 부재(46)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어의 제1 세트(14D) 각각은 태양 기어 부재(14A)와 유성 기어의 제2 세트(16D) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다. 유성 기어의 제2 세트(16D) 각각은 태양 기어 부재(16A), 링 기어 부재(14B, 16B) 및 유성 기어의 제1 세트(14D) 모두와 서로 맞물리도록 구성된다. 제2 태양 기어 부재(16A)는 제4 샤프트 또는 상호연결 부재(48)와 공통 회전을 위해 연결된다.
유성 기어 세트(18)는 태양 기어 부재(18C), 링 기어 부재(18B) 및 유성 기어의 세트(18D)(그 중 하나만이 도시됨) 및 유성 기어(18E)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(18A)를 구비한다. 태양 기어 부재(18C)는, 태양 기어 부재(18C)가 트랜스미션 하우징에 대해 회전하는 것을 방지하도록 트랜스미션 하우징(50)에 직접 연결된다. 링 기어 부재(18B)는 제5 샤프트 또는 상호연결 부재(52)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 캐리어 부재(18A)는 입력 부재(12)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어(18D) 각각은 태양 기어 부재(18C)와 유성 기어(18E) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다. 유성 기어(18E) 각각은 유성 기어(18D) 및 링 기어 부재(18B) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다.
유성 기어 세트(20)는 태양 기어 부재(20A), 링 기어 부재(20C) 및 유성 기어의 세트(20D)(그 중 하나만이 도시됨)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(20B)를 구비한다. 태양 기어 부재(20A)는 입력 부재(12)와 공통 회전을 위해 연결된다. 링 기어 부재(20C)는 제6 샤프트 또는 상호연결 부재(54)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 캐리어 부재(20B)는 제4 샤프트 또는 상호연결 부재(48)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어(20D) 각각은 태양 기어 부재(20C)와 링 기어 부재(20A) 양자와 서로 맞물리도록 각각 구성된다.
입력 샤프트(또는 부재)(12)는 엔진(도시하지 않음) 또는 토크 컨버터(도시하지 않음)의 터빈에 연속적으로 연결된다. 출력 샤프트(또는 부재)(22)는 최종 구동 유닛 또는 트랜스퍼 케이스(도시하지 않음)와 연속적으로 연결된다.
토크 전달 기구 또는 클러치(24, 26, 28, 30) 및 브레이크(32, 34, 36)는 샤프트들 또는 상호연결 부재들, 유성 기어 세트의 부재들 및 하우징의 선택적인 상호연결을 허용한다. 예를 들면, 제1 클러치(24)는 제1 샤프트 또는 상호연결 부재(42)를, 제6 샤프트 또는 상호연결 부재(52)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제2 클러치(26)는 입력 샤프트(또는 부재)(12)를 제2 샤프트 또는 상호연결 부재(44)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제3 클러치(28)는 입력 샤프트(또는 부재)(12)를 제6 샤프트 또는 상호연결 부재(54)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제4 클러치(30)는 제4 샤프트 또는 상호연결 부재(48)를 제5 샤프트 또는 상호연결 부재(52)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제1 브레이크(32)는 제4 샤프트 또는 상호연결 부재(48)를 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 부재(48)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 구속한다. 제2 브레이크(34)는 제6 샤프트 또는 상호연결 부재(54)를 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 부재(54)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 구속한다. 제3 브레이크(36)는 제3 샤프트 또는 상호연결 부재(46)를 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 부재(46)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 구속한다.
도 3은 본 발명에 따른 10단 트랜스미션(10')의 다른 실시예에 대한 개략적인 레이아웃을 제공하는 스틱 다이아그램이다. 도 3에서, 도 1의 레버 다이아그램으로부터의 넘버링이 제공된다. 그러나, 트랜스미션(10')에서, 제3 및 제4 유성 기어 세트(18 20)의 축방향 위치는 전환되어 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 10단 트랜스미션(10, 10')의 동작을 기술한다. 트랜스미션(10, 10')은 입력 샤프트(또는 부재)(12)로부터 출력 샤프트(또는 부재)(22)로, 적어도 10가지의 전진 속도비 또는 토크비 및 적어도 하나의 후진 속도비 또는 토크비로 토크를 전달할 수 있다. 각각의 전진 및 후진 속도비 또는 토크비는, 후술하는 바와 같이, 토크 전달 기구(즉, 제1 클러치(24), 제2 클러치(26), 제3 클러치(30), 제1 브레이크(32), 제2 브레이크(34) 및 제3 브레이크(36)) 중 하나 이상의 결합에 의해 달성된다. 도 4는 각종 기어 상태를 성취하도록 작동 또는 결합되는 토크 전달 기구의 각종 조합을 나타내는 진리표이다. 박스 내의 "X"는 특정의 클러치 또는 브레이크가 소정의 기어 상태를 성취하도록 결합됨을 의미한다. "O"는 특정의 토크 전달 장치(즉, 브레이크 또는 클러치)가 온(on) 또는 작동이지만, 토크를 이송하고 있지 않음을 나타낸다. 또한, 각종 기어 상태의 실제 수치의 기어비가 제공되지만, 이러한 수치는 단지 예시이며 트랜스미션(10, 10')의 작동 기준 및 각종 적용을 수용하도록 상당한 범위에 걸쳐 조절될 수 있음이 이해되어야 한다. 물론, 선택된 기어 직경, 기어 치형부 카운트 및 기어 구성에 따라서 다른 기어비가 성취가능하다.
예를 들면, 후진 기어를 확립하기 위해, 제4 클러치(30)와 제3 브레이크(36)가 결합 또는 작동된다. 제4 클러치(30)는 제4 샤프트 또는 상호연결 부재(48)를 제5 샤프트 또는 상호연결 부재(52)와 연결한다. 제3 브레이크(36)는 제3 샤프트 또는 상호연결 부재(46)를 고정 부재 또는 트랜스미션 하우징(50)과 연결하여, 부재(46)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 구속한다. 마찬가지로, 도 4에 도시한 바와 같이, 클러치 및 브레이크 결합의 상이한 조합을 통해 10가지의 전진비가 성취된다.
트랜스미션(10, 10')의 작동 및 기어 상태에 관한 전술한 설명은, 우선, 소정의 기어 상태에서 특정하게 기준되지 않은 모든 클러치들이 작동되지 않거나 또는 분리되고; 다음으로, 적어도 인접한 기어 상태 사이에서의 기어 변환, 즉 기어 상태의 변경 동안에, 양자의 기어 상태에서 결합되거나 또는 작동되는 클러치는 결합 또는 작동 유지될 것임을 가정하도록 이해되어야 한다.
본 발명의 설명은 단지 예시이며, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변경이 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 예를 들면, 상술한 각종 샤프트 또는 상호연결 부재는 몇몇 개수의 샤프트를 형성하도록 조합되거나 또는 별개의 샤프트로 나뉠 수 있으므로, 샤프트의 총 개수를 증가시킬 수 있다. 이러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (10)

  1. 입력 부재;
    출력 부재;
    제1, 제2 및 제3 부재를 각각 갖는 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트로서, 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제2 부재들이 회전식으로 결합되고, 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제3 부재들이 회전식으로 결합되고, 상기 입력 부재와 상기 출력 부재 각각이 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트의 제1, 제2 및 제3 부재 중 하나 이상에 연속적으로 상호연결되는, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트;
    상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 연속적으로 상호연결하는 제1 상호연결 부재;
    상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재와 연속적으로 상호연결하는 제2 상호연결 부재;
    상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재를 고정 부재와 연속적으로 상호연결하는 제3 상호연결 부재; 및
    상기 제1, 제2 및 제3 부재 중 하나 이상을 상기 제1, 제2 및 제3 부재 그리고 상기 고정 부재 중 하나 이상과 상호연결하도록 선택적으로 각각 결합가능한 7개의 토크 전달 기구
    를 포함하며,
    상기 7개의 토크 전달 기구는 상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에서 10가지 이상의 전진 속도비 및 하나 이상의 후진 속도비를 확립하도록 2개 이상의 조합으로 선택적으로 결합가능하고,
    상기 입력 부재는 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재와 공통 회전을 위해 연속적으로 연결되는,
    트랜스미션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 첫 번째는,
    상기 제1 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 두 번째는,
    상기 제1 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재를, 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 세 번째는,
    상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재를, 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 네 번째는,
    상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재를, 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 다섯 번째는,
    상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재를, 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 여섯 번째는,
    상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재를 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 7개의 토크 전달 기구 중 일곱 번째는,
    상기 제1 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재를, 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한
    트랜스미션.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 출력 부재는 상기 제1 유성 기어 세트의 제2 부재 및 상기 제2 유성 기어 세트의 제2 부재와 공통 회전을 위해 연속적으로 연결되는
    트랜스미션.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제1, 제2 및 제4 유성 기어 세트의 제1 부재들은 태양 기어 부재이고; 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재, 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재 및 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제3 부재들은 캐리어 부재이고; 그리고 상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재, 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제2 부재들은 링 기어 부재이고,
    상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제2 부재들은 단일의 링 기어 부재를 형성하고,
    상기 제1 및 제2 유성 기어 세트의 제3 부재들은 단일의 캐리어 부재를 형성하며,
    상기 제1 유성 기어 세트 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재들과 상기 고정 부재 사이에 연결된 선택가능한 일방향 클러치를 더 포함하는
    트랜스미션.
KR1020130011263A 2012-02-03 2013-01-31 트랜스미션 KR101464150B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261594617P 2012-02-03 2012-02-03
US61/594,617 2012-02-03
US13/737,074 US8651996B2 (en) 2012-02-03 2013-01-09 Multi-speed transmission
US13/737,074 2013-01-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130090348A KR20130090348A (ko) 2013-08-13
KR101464150B1 true KR101464150B1 (ko) 2014-11-21

Family

ID=48903387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130011263A KR101464150B1 (ko) 2012-02-03 2013-01-31 트랜스미션

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8651996B2 (ko)
KR (1) KR101464150B1 (ko)
CN (1) CN103244617B (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8376894B2 (en) * 2009-12-03 2013-02-19 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission having three planetary gear sets
US9080650B2 (en) * 2012-10-17 2015-07-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-speed transmission
WO2014157453A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機
US9175748B2 (en) * 2013-10-04 2015-11-03 Ford Global Technologies, Llc Multi-speed transmission
US9133915B2 (en) 2013-12-10 2015-09-15 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission
US9279478B2 (en) 2014-03-07 2016-03-08 Gm Global Technology Operations, Llc Multi-speed transmission
DE102015103625B4 (de) * 2014-03-20 2022-09-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Zehnganggetriebe
US9689470B2 (en) 2014-03-21 2017-06-27 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission
DE102015103687A1 (de) * 2014-03-21 2015-09-24 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Mehrganggetriebe
US9469186B2 (en) 2014-07-31 2016-10-18 GM Global Technology Operations LLC Drivetrain for a ground vehicle
KR101807138B1 (ko) * 2016-03-09 2017-12-07 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR101807058B1 (ko) * 2016-04-29 2017-12-08 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유성기어트레인
KR102398889B1 (ko) * 2017-07-12 2022-05-18 현대자동차주식회사 차량용 변속기
DE102018212425A1 (de) * 2018-07-25 2020-01-30 Deere & Company Umlaufrädergetriebe und Arbeitsfahrzeug mit einem Umlaufrädergetriebe
WO2021173414A1 (en) 2020-02-25 2021-09-02 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission
US11788608B2 (en) 2020-02-25 2023-10-17 Allison Transmission, Inc. Multi-speed planetary transmission

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090005209A1 (en) 2007-06-26 2009-01-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-Speed Transmission
KR100911404B1 (ko) 2008-05-30 2009-08-07 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
KR20090126117A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
KR20090126112A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10115983A1 (de) 2001-03-30 2002-10-10 Zahnradfabrik Friedrichshafen Mehrstufengetriebe
US7011597B2 (en) 2004-03-24 2006-03-14 General Motors Corporation Multi-speed transmission
KR100911386B1 (ko) * 2006-10-26 2009-08-07 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
US7524259B2 (en) * 2007-05-04 2009-04-28 Gm Global Technology Operations, Inc. Wide ratio transmission with four planetary gear sets and four brakes
KR100903340B1 (ko) * 2008-04-24 2009-06-16 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
US8257219B2 (en) * 2009-07-16 2012-09-04 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission having three planetary gear sets
RU2010107090A (ru) * 2010-02-25 2011-08-27 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. (Us) Многоступенчатая планетарная коробка передач с двумя планетарными зубчатыми передачами и имеющая до десяти отношений скоростей переднего хода
US8506442B2 (en) * 2011-10-03 2013-08-13 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission
US8409045B1 (en) * 2012-03-23 2013-04-02 GM Global Technology Operations LLC Multi-speed transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090005209A1 (en) 2007-06-26 2009-01-01 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-Speed Transmission
KR100911404B1 (ko) 2008-05-30 2009-08-07 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
KR20090126117A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인
KR20090126112A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 기어 트레인

Also Published As

Publication number Publication date
US8651996B2 (en) 2014-02-18
CN103244617A (zh) 2013-08-14
KR20130090348A (ko) 2013-08-13
CN103244617B (zh) 2016-08-03
US20130203548A1 (en) 2013-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101464149B1 (ko) 트랜스미션
KR101464150B1 (ko) 트랜스미션
KR101554506B1 (ko) 트랜스미션
KR101376070B1 (ko) 다단 트랜스미션
KR101440364B1 (ko) 다단 트랜스미션
KR101470854B1 (ko) 다단 트랜스미션
KR101453799B1 (ko) 다단 유성 기어 세트 트랜스미션
KR101301456B1 (ko) 트랜스미션
KR101363918B1 (ko) 트랜스미션
KR101409928B1 (ko) 트랜스미션
KR101442490B1 (ko) 트랜스미션
US8920281B2 (en) Multi-speed transmission
US8801565B2 (en) Multi-speed transmission having stacked planetary gear sets
US8277355B2 (en) Multi-speed transmission having stacked planetary gear sets
KR101535421B1 (ko) 트랜스미션
KR101363917B1 (ko) 트랜스미션
US20120172170A1 (en) Multi-speed transmission having stacked planetary gear sets
US8376892B2 (en) Multi-speed transmission having three planetary gear sets
KR101470853B1 (ko) 트랜스미션
KR101453800B1 (ko) 트랜스미션
US8545361B2 (en) Multi-speed transmission having three planetary gear sets
US8257219B2 (en) Multi-speed transmission having three planetary gear sets
US8231502B2 (en) Multi-speed transmission having three planetary gear sets
US8366581B2 (en) Multi-speed transmission having stacked planetary gear sets
US8425366B2 (en) Multi-speed transmission having three planetary gear sets

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee