KR101531163B1 - 트랜스미션 - Google Patents

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KR101531163B1 KR1020130134501A KR20130134501A KR101531163B1 KR 101531163 B1 KR101531163 B1 KR 101531163B1 KR 1020130134501 A KR1020130134501 A KR 1020130134501A KR 20130134501 A KR20130134501 A KR 20130134501A KR 101531163 B1 KR101531163 B1 KR 101531163B1
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제임스 엠. 하트
데릴 에이. 윌튼
클린턴 이. 캐리
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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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Abstract

트랜스미션은 입력 부재, 출력 부재, 제1, 제2 및 제3 부재를 각각 갖는 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트들, 상기 제1, 제2 및 제3 부재들 중 하나 이상을 상기 제1, 제2 및 제3 부재들 중 다른 하나 이상 및 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한 복수의 토크 전달 장치들 및 상기 유성 기어 세트들 중 하나의 일 부재를 선택적으로 연결 및 분리하는 싱크로나이저 조립체를 구비한다.

Description

트랜스미션{SYNCHRONIZING DISCONNECT DEVICE}
본 발명은 일반적으로 토크 전달 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 토크 전달 장치들을 위한 싱크로나이징 분리 장치(synchronizing disconnect device)에 관한 것이다.
본란에서의 기재내용은 본 개시내용에 관한 배경 정보를 제공하며, 종래기술을 구성할 수 있거나 구성하지 않을 수 있다.
현재의 다단 트랜스미션은, 통상적으로, 영구적으로 함께 결합되거나 또는 클러치에 의해 선택적으로 상호연결되거나 브레이크에 의해 선택적으로 접지되는 태양 기어, 유성 기어 캐리어 및 링 기어를 갖는 복수의 유성 기어 세트를 채용함으로써, 후진 기어비 및 복수의 전진 기어비를 성취한다.
전술한 구성요소들이 기초적이고 필요한 후진 및 전진 속도비 또는 기어비를 제공하지만, 트랜스미션은 소정의 기어비 또는 요구되는 기어비를 선택하는 제어 장치 및 구성요소들을 구비하여 시프트를 용이하게 해야 한다. 특히, 트랜스미션은 특정한 클러치 상태 동안에 스핀 손실(spinloss)을 최소화하는 장치를 구비할 수 있다.
따라서, 본 발명은 해제된 클러치를 위한 감소된 스핀 손실을 제공하는 싱크로나이저 분리 장치에 관한 것이다.
트랜스미션은 입력 부재, 출력 부재, 제1, 제2 및 제3 부재를 각각 갖는 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트들, 상기 제1, 제2 및 제3 부재들 중 하나 이상을 상기 제1, 제2 및 제3 부재들 중 다른 하나 이상 및 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한 복수의 토크 전달 장치들; 및 상기 유성 기어 세트들 중 하나의 일 부재를 선택적으로 연결 및 분리하는 싱크로나이저 조립체를 구비한다.
상기 복수의 토크 전달 장치들은 상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에서 10개 이상의 속도비 및 하나 이상의 후진 속도비를 확립하도록 2가지 이상의 조합으로 선택적으로 결합가능하다.
본 발명의 또 다른 특징, 관점 및 이점은 하기의 설명 및 첨부한 도면을 참조하면 명확해진다. 본원의 설명 및 특정례는 단지 예시를 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본원에 기술된 도면은 단지 예시를 목적으로 하며, 본 개시내용의 범위를 제한할 의도의 것이 아니다. 도면에서의 구성요소들은 반드시 축척되지 않으며, 본 발명의 원리를 기술할 때 강조된다. 더욱이, 도면에서, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소, 요소 또는 특징을 지칭한다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 싱크로나이징 분리 장치를 내장한 트랜스미션의 레버 다이어그램,
도 2는, 도 1의 트랜스미션에 대한 개략도,
도 3은 본 발명의 원리에 따른 싱크로나이징 분리 장치를 갖는 다단 트랜스미션의 단면도,
도 4는, 도 1-3에 도시한 트랜스미션의 유용한 전진 및 후진 속도비 또는 기어비 각각에서 각종 토크 전달 요소의 결합 상태를 제공하는 진리표.
하기의 설명은 단지 예시적인 것이며, 본 개시내용, 적용 또는 용도를 제한한 의도의 것이 아니다.
우선, 본 발명의 트랜스미션에 대한 실시예는 4개의 유성 기어 세트들의 요소들 사이에 영구적인 기계식 연결부들에 대한 배열을 가지는 것이 이해되어야 한다. 제1 유성 기어 세트의 제1 구성요소(또는 요소)는 제2 유성 기어 세트의 제2 구성요소(또는 요소)에 영구적으로 결합된다. 제1 유성 기어 세트의 제2 구성요소(또는 요소)는 제3 유성 기어 세트의 제3 구성요소(또는 요소)에 영구적으로 결합된다. 제1 유성 기어 세트의 제3 구성요소(또는 요소)는 제4 유성 기어 세트의 제3 구성요소(또는 요소)에 영구적으로 결합된다. 제2 유성 기어 세트의 제1 구성요소(또는 요소)는 제4 유성 기어 세트의 제2 구성요소(또는 요소)에 영구적으로 결합된다. 제2 유성 기어 세트의 제3 구성요소(또는 요소)는 제3 유성 기어 세트의 제2 구성요소(또는 요소)에 영구적으로 결합된다.
도 1은 10단 트랜스미션(10)의 일 실시예를 레버 다이아그램 포맷으로 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 단일 레버로 조합될 수 있다. 예를 들면, 2개의 상이한 레버 상의 2개의 노드가 고정된 연결부를 통해 상호연결되면, 이들은 단일 레버 상의 단일 노드로서 표현될 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 및 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)는 3개의 노드들, 즉 제1 노드(14A), 제2 노드(14B) 및 제3 노드(14C)를 갖는다. 제2 유성 기어 세트(16)는 3개의 노드들, 즉 제1 노드(16A), 제2 노드(16B) 및 제3 노드(16C)를 갖는다. 제3 유성 기어 세트(18)는 3개의 노드들, 즉 제1 노드(18A), 제2 노드(18B) 및 제3 노드(18C)를 갖는다. 제4 유성 기어 세트(20)는 3개의 노드들, 즉 제1 노드(20A), 제2 노드(20B) 및 제3 노드(20C)를 갖는다.
입력 부재(12)는 제2 유성 기어 세트(16)의 제1 노드(16A) 및 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20B)에 연속적으로 결합된다. 출력 부재(22)는 제3 유성 기어 세트(18)의 제3 노드(18C) 및 제1 유성 기어 세트(14)의 제2 노드(14B)에 결합된다. 제1 유성 기어 세트(14)의 제1 노드(14A)는 제2 유성 기어 세트(16)의 제2 노드(16B)에 결합된다. 제1 유성 기어 세트(14)의 제2 노드(14B)는 제3 유성 기어 세트(18)의 제3 노드(18C)에 결합된다. 제1 유성 기어 세트(14)의 제3 노드(14C)는 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20CB)에 결합된다. 제2 유성 기어 세트(16)의 제3 노드(16C)는 제3 유성 기어 세트(18)의 제2 노드(18B)에 결합된다.
제1 클러치(26)는 입력 부재(또는 샤프트)(12), 제2 유성 기어 세트(16)의 제1 노드(16A) 및 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20B)를, 제3 유성 기어 세트(18)의 제1 노드(18A)와 선택적으로 연결한다. 제2 클러치(28)는 입력 부재(또는 샤프트)(12), 제2 유성 기어 세트(16)의 제1 노드(16A) 및 제4 유성 기어 세트(20)의 제2 노드(20B)를, 제3 유성 기어 세트(18)의 제2 노드(18B)와 선택적으로 연결한다. 제1 브레이크(30)는 제3 유성 기어 세트(18)의 제1 노드(18A)를, 고정 부재(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 선택적으로 연결한다. 제2 브레이크(32)는 제2 유성 기어 세트(16)의 제3 노드(16C) 및 제3 유성 기어 세트(18)의 제2 노드(18B)를, 고정 부재(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 선택적으로 연결한다. 제3 브레이크(34)는 제1 유성 기어 세트(14)의 제3 노드(14C) 및 제4 유성 기어 세트(20)의 제3 노드(20C)를, 고정 부재(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 선택적으로 연결한다. 제4 브레이크(36)는 제4 유성 기어 세트(20)의 제1 노드(20A)를, 고정 부재(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 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 구성요소들로서 나타낸다.
예를 들면, 유성 기어 세트(14)는 태양 기어 부재(14C), 링 기어 부재(14A) 및 유성 기어의 세트(14D)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(14B)를 구비한다. 태양 기어 세트(14C)는 제1 샤프트(또는 상호연결 부재)(42)와 공통 회전을 위해 연결된다. 링 기어 부재(14A)는 제2 샤프트(또는 상호연결 부재)(44)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어 캐리어 부재(14B)는 출력 부재(또는 샤프트)(22)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어(14D) 각각은 태양 기어 부재(14C) 및 링 기어 부재(14A) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다.
유성 기어 세트(16)는 태양 기어 부재(16A), 링 기어 부재(16C) 및 유성 기어의 세트(16D)(그 중 하나만이 도시됨)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(16B)를 구비한다. 태양 기어 부재(16A)는 입력 부재(또는 샤프트)(12)와 공통 회전을 위해 연결된다. 링 기어 부재(16C)는 제3 샤프트(또는 상호연결 부재)(46)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어 캐리어 부재(16B)는 제2 샤프트(또는 상호연결 부재)(44)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어(16D) 각각은 태양 기어 부재(16A)와 링 기어 부재(16C) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다.
유성 기어 세트(18)는 태양 기어 부재(18A), 링 기어 부재(18C) 및 유성 기어 세트(18D)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(18B)를 구비한다. 태양 기어 부재(18A)는 제4 샤프트(또는 상호연결 부재)(48)와 공통 회전을 위해 연결된다. 링 기어 부재(18C)는 출력 부재(또는 샤프트)(22)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어 캐리어 부재(18B)는 제3 샤프트(또는 상호연결 부재(46) 및 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어(18D) 각각은 태양 기어 부재(18A) 및 링 기어(18C) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다.
유성 기어 세트(20)는 태양 기어 부재(20C), 링 기어 부재(20A) 및 유성 기어의 세트(20D)를 회전가능하게 지지하는 유성 기어 캐리어 부재(20B)를 구비한다. 태양 기어 부재(20C)는 제1 샤프트(또는 상호연결 부재)(42)와 공통 회전을 위해 연결된다. 링 기어 부재(20A)는 제6 샤프트(또는 상호연결 부재)(54)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어 캐리어 부재(20B)는 입력 부재(또는 샤프트)(12)와 공통 회전을 위해 연결된다. 유성 기어(20D) 각각은 태양 기어 부재(20C) 및 링 기어 부재(20A) 양자와 서로 맞물리도록 구성된다.
입력 부재(또는 샤프트)(12)는 엔진(미도시) 또는 토크 컨버터(미도시)의 터빈에 연속적으로 연결된다. 출력 부재(또는 샤프트)(22)는 최종 구동 유닛 또는 트랜스퍼 케이스(미도시)와 연속적으로 연결된다.
토크 전달 기구(또는 클러치(26, 28) 및 브레이크(30, 32, 34, 36)들은, 샤프트(또는 상호연결 부재), 샤프트들(또는 상호연결 부재들), 유성 기어 세트들의 부재들 및 하우징에 대한 선택적인 상호연결을 허용한다. 예를 들면, 제1 클러치(26)는 입력 부재(또는 샤프트)(12)를 제4 샤프트(또는 상호연결 부재)(48)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제2 클러치(28)는 입력 부재(또는 샤프트)(12)를 제3 샤프트(또는 상호연결 부재)(46)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하다. 제1 브레이크(30)는 제4 샤프트(또는 상호연결 부재)(48)를 고정 요소(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 제4 샤프트(또는 상호연결 부재)(48)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 싱크로나이저 조립체(62)와 관련된 제2 브레이크(32)는 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)를 고정 요소(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 제3 브레이크(34)는 제1 샤프트(또는 상호연결 부재)(42)를 고정 요소(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 제1 샤프트(또는 상호연결 부재)(42)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 제4 브레이크(36)는 제6 샤프트(또는 상호연결 부재)(54)를 고정 요소(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 연결하도록 선택적으로 결합가능하여, 제6 샤프트(또는 상호연결 부재)(54)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 방지한다.
도 3을 참조하면, 자동차 파워트레인을 위한 트랜스미션(10')의 특정 실시에 대한 부분도를 도시한다. 파워트레인은 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 종래의 내연기관 또는 전기 엔진, 혹은 임의의 다른 타입의 원동기를 포함한다. 더욱이, 토크 컨버터 및 유체 커플링과 같은 유체역학적 유체 구동 장치 등의 추가적인 구성요소들은 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 엔진과 트랜스미션(10') 사이에 배치될 수 있다.
트랜스미션(10')은, 트랜스미션(10')의 각종 부품들을 봉입하여 보호하는 하우징(50)과 같은 일반적으로 주조의 금속 하우징을 구비한다. 하우징(50)은 각종 개구, 통로, 숄더 및 플랜지를 구비하여, 이들 부품을 배치 및 지지한다. 트랜스미션(10')은 기어 및 클러치 배열체(54)를 구비한다.
기어 및 클러치 배열체(54)는 복수의 기어 세트 및 복수의 샤프트를 구비한다. 복수의 기어 세트는 복수의 샤프트에 연결되거나 또는 선택적으로 연결가능한 유성 기어 세트와 같은 별개의 상호맞물림 기어를 구비할 수 있다. 복수의 샤프트는 레이샤프트 또는 카운터샤프트, 슬리브 샤프트, 센터 샤프트, 후진 또는 아이들 샤프트, 또는 그 조합체를 구비할 수 있다. 트랜스미션(10') 내의 특정 배치, 기서 세트의 개수 및 샤프트의 특정 배치 및 개수는 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 변경될 수 있다.
도 3에 도시한 트랜스미션(10')의 특정 배치에서, 트랜스미션(10')의 각종 부품 중에는, 입력 샤프트(12) 둘레에 동심으로 배치된 제1 유성 기어 세트(14), 제2 유성 기어 세트(16) 및 제3 유성 기어 세트(18)(제4 유성 기어 세트는 도시하지 않음)가 있다. 클러치 조립체(60)는 하우징(72) 내에 클러치 피스톤(70)을 구비한다. 클러치 조립체(60)는 회전가능한 허브(66)에 부착된 클러치 플레이트(64) 세트를 하우징(50)에 선택적으로 결합한다. 구체적으로, 클러치 피스톤(70)이 클러치 플레이트(64) 세트 쪽으로 평행이동함에 따라, 제2 브레이크(32)는 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)를 하우징(50)과 결합하여, 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 싱크로나이저 조립체(62)는 유성 기어 캐리어 부재(18B)와 제2 브레이크(32) 사이에 작동가능하게 배치된다. 여기서, 싱크로나이저 조립체는 제2 브레이크(32)와 유성 기어 캐리어 부재(18B) 사이의 연결/분리 기구로서 작동한다. 싱크로나이저 조립체(62)는 싱크로나이저 허브(78)에 결합된 싱크로나이저 콘(76)을 구비하며, 싱크로나이저 허브(78)는 싱크로나이저 슬리브(80)에 교대로 결합된다. 싱크로나이저 도그 링(74)은, 예컨대 용접에 의해 허브(66)에 부착된다. 싱크로나이저 조립체(62)는 회전하는 싱크로나이저 슬리브(80)에 결합된 회전하지 않는 싱크로나이저 피스톤(82)을 더 구비한다. 싱크로나이저 피스톤(82)의 평행이동은 싱크로나이저 콘(76)을 허브(66)와 선택적으로 결합하고, 싱크로나이저 슬리브(80)를 싱크로나이저 도그 링(74)과 선택적으로 결합한다.
브레이크(32)를 유성 기어 캐리어 부재(18B)와 결합하기 위해, 싱크로나이저 피스톤(82)은 허브(66) 쪽으로 평행이동한다. 피스톤(82)의 평행이동은 싱크로나이저 슬리브(80)를 이동시키고, 그에 따라 싱크로나이저 콘(76)을 허브(66) 쪽으로 마찬가지로 이동시킨다. 싱크로나이저 콘(76)이 허브(66) 쪽으로 이동됨에 따라, 싱크로나이저 콘(76)과 허브(66) 사이의 마찰 접촉은 유성 캐리어 부재(18B)에 연결된 싱크로나이저 슬리브(80)가 허브(66)의 속도와 일치될 때까지 증가한다. 브레이크(32)와 유성 기어 캐리어 부재(18B) 사이의 완전한 결합은 싱크로나이저 슬리브(80)가 싱크로나이저 콘(76)을 지나 평행이동하여 싱크로나이저 도그 링(74)과 접촉할 때 발생한다.
브레이크(32)를 유성 기어 캐리어 부재(18B)로부터 디커플(decouple) 또는 분리(disconnect)하기 위해, 싱크로나이저 피스톤(82)은 허브(66)로부터 이격되게 평행이동한다. 그 결과, 싱크로나이저 슬리브(80) 및 싱크로나이저 콘(76)은 마찬가지로 허브(66)로부터 이격되게 평행이동하여, 싱크로나이저 슬리브(80)와 허브(66) 사이의 결합을 감소시키고 궁극적으로 제거한다. 싱크로나이저 조립체(62)는 파워트레인 제어 시스템의 성능을 이용하여, 유성 기어 캐리어 부재(18B)와 클러치 허브(66) 사이에 이루어진 선택적인 연결을 허용한다. 유성 기어 캐리어 부재(18B) 및 클러치 허브(66)는 브레이크(32)가 해제된 후에 제2 브레이크(32)가 적용 및 분리되기 전에 연결된다. 분리되면, 개방된 브레이크(32)로부터의 스핀 손실은 트랜스미션 하우징(50)과 유성 기어 캐리어 부재(18B) 사이의 상태 슬립 속도가 콘(76)에 있기 때문에 무시할 만하므로, 스핀 손실을 보다 낮춘다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 10단 트랜스미션(10')의 실시예에 대한 동작이 기술된다. 트랜스미션(10')은 입력 샤프트(또는 부재)(12)로부터 출력 샤프트(또는 부재)(22)로, 10단의 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 기구들(즉, 제1 클러치(26), 제2 클러치(28), 제1 브레이크(30), 제2 브레이크(32), 제3 브레이크(34) 및 제4 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 특정 클러치 또는 브레이크가 소정의 기어 상태를 성취하도록 결합됨을 의미한다. 또한, 각종 기어 상태의 실제 수치의 기어비가 제공되지만, 이러한 수치는 단지 예시이며 트랜스미션(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, 제2 클러치(26) 및 제2 브레이크(32)가 결합 또는 동작된다. 제1 클러치(26)는 입력 부재(또는 샤프트)(12)를 제4 샤프트(또는 상호연결 부재)(48)와 연결한다. 싱크로나이저 조립체(62)와 관련된 제2 브레이크(32)는 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)를 고정 요소(또는 트랜스미션 하우징)(50)와 연결하여, 제5 샤프트(또는 상호연결 부재)(52)가 트랜스미션 하우징(50)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 마찬가지로, 도 4에 도시한 바와 같이, 클러치 및 브레이크 결합의 상이한 조합을 통해 10가지의 전진비가 성취된다. 예를 들면, 싱크로나이저 조립체(62)와 관련된 제2 브레이크(32)의 결합은 브레이크(34)와 브레이크(36)가 각각 결합될 때 제1 및 제6 기어를 확립하도록 이용된다. 싱크로나이저 조립체(62)는 브레이크(32)의 해제 후에 브레이크(32) 및 싱크로나이저 조립체(62)의 결합이 분리되기 전에 결합된다.
10단 트랜스미션(10')의 작동 및 기어 상태에 대한 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. 이러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (10)

  1. 입력 부재;
    출력 부재;
    상기 출력 부재 둘레에 배치된 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트들로서, 각각의 유성 기어 세트는 제1, 제2 및 제3 부재를 각각 갖는, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트들;
    상기 제1, 제2 및 제3 부재들 중 하나 이상을 상기 제1, 제2 및 제3 부재들 중 다른 하나 이상 및 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한 6개의 토크 전달 장치들; 및
    상기 유성 기어 세트들 중 하나의 일 부재를 선택적으로 연결 및 분리하는 싱크로나이저 조립체
    를 포함하며,
    상기 6개의 토크 전달 장치들은 상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에서 10개 이상의 속도비 및 하나 이상의 후진 속도비를 확립하도록 2가지 이상의 조합으로 선택적으로 결합가능하고,
    상기 싱크로나이저 조립체는, 상기 싱크로나이저 조립체를 작동시키는 싱크로나이저 피스톤을 구비하고,
    상기 싱크로나이저 조립체는, 싱크로나이저 슬리브, 싱크로나이저 콘, 상기 싱크로나이저 슬리브와 상기 싱크로나이저 콘에 결합되는 싱크로나이저 허브를 구비하며, 상기 싱크로나이저 피스톤은 상기 싱크로나이저 콘이 상기 유성 기어 세트들 중 하나의 일 부재와 관련된 허브와 결합하여 속도를 싱크로나이징 하도록 상기 싱크로나이저 슬리브에 힘을 인가하는,
    트랜스미션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 싱크로나이저 조립체는 상기 허브에 결합된 도그 링을 구비하며, 상기 싱크로나이저 슬리브는 상기 슬리브가 상기 도그 링과 결합할 때 상기 허브와 완전히 결합하는,
    트랜스미션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 6개의 토크 전달 기구들 중 첫 번째는,
    상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재를, 상기 입력 부재, 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한,
    트랜스미션.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 6개의 토크 전달 기구들 중 두 번째는,
    상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재를, 상기 입력 부재, 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한,
    트랜스미션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 6개의 토크 전달 기구들 중 세 번째는,
    상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한,
    트랜스미션.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 6개의 토크 전달 기구들 중 네 번째는,
    상기 제3 유성 기어 세트의 제2 부재 및 상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재를, 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한,
    트랜스미션.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 6개의 토크 전달 기구들 중 다섯 번째는,
    상기 제1 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재를, 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한,
    트랜스미션.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 6개의 토크 전달 기구들 중 여섯 번째는,
    상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재를 상기 고정 부재와 상호연결하도록 선택적으로 결합가능한,
    트랜스미션.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력 부재는 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 공통 회전을 위해 연속적으로 연결되는,
    트랜스미션.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유성 기어 세트의 제3 부재, 상기 제4 유성 기어 세트의 제3 부재, 상기 제2 유성 기어 세트의 제1 부재 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제1 부재는 태양 기어이고,
    상기 제1, 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트들의 제2 부재들은 캐리어 부재이고,
    상기 제1 유성 기어 세트의 제1 부재, 상기 제4 유성 기어 세트의 제1 부재, 상기 제2 유성 기어 세트의 제3 부재 및 상기 제3 유성 기어 세트의 제3 부재는 링 기어인,
    트랜스미션.
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