KR20150082368A - 차량용 다단 기어박스 - Google Patents

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KR20150082368A
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gear box
gearbox
differential
axis
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KR1020157014114A
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슈테판 리치텐져
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아베엘 리스트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 복수의 전진 기어 및 적어도 하나의 후진 기어를 갖는 차량용 다단 기어박스에 관한 것으로, 이 다단 기어박스는, 구동축(W1), 출력축(W2), 복수의 기어박스 축, 차동(differential) 축 및 섬(sum) 축을 갖는 복수의 3-축 기어박스와 복수의 시프팅 요소를 포함하며, 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 차동 축(d1.1)은 공동 회전을 위해 제 1 기어박스 축(W3)을 통해 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 1 차동 축(d1.2)에 연결되며, 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 섬 축(s2)과 구동축(W1)은 공동 회전을 위해 연결되고, 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 2 차동 축(d2.2)과 제 4 기어박스 축(W6; W76)은 공동 회전을 위해 연결되며, 제 4 기어박스 축(W6; W76) 또는 제 5 기어박스 축(W7)은 공동 회전을 위해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 1 차동 축(d1.3)에 연결되고, 그리고 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 2 차동 축(d2.1)과 제 3 기어박스 축(W5)은 공동 회전을 위해 연결된다. 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 섬 축(s1)을 공동 회전을 위해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 섬 축(s3)에 연결하고 또한 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 2 차동 축(d2.3)과 출력축(W2)을 공동 회전을 위해 연결함으로써, 높은 기능성을 얻을 수 있다.

Description

차량용 다단 기어박스{MULTISTAGE GEARBOX FOR MOTOR VEHICLES}
본 발명은 복수의 전진 기어 및 적어도 하나의 후진 기어를 갖는 차량용 다단 기어박스에 관한 것으로, 이 다단 기어박스는, 구동축, 출력축, 복수의 기어박스 축, 차동(differential) 축 및 섬(sum) 축을 갖는 복수의 3-축 기어박스와 복수의 시프팅 요소를 포함하며, 제 1 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축은 공동 회전을 위해 제 1 기어박스 축을 통해 제 2 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축에 연결되며, 제 2 의 3-축 기어박스의 섬 축과 구동축은 공동 회전을 위해 연결되고, 제 2 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축과 제 4 기어박스 축은 공동 회전을 위해 연결되며, 제 4 기어박스 축 또는 제 5 기어박스 축은 공동 회전을 위해 제 3 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축에 연결되고, 그리고 제 1 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축과 제 3 기어박스 축은 공동 회전을 위해 연결된다.
복수의 전진 기어 및 적어도 하나의 후진 기어를 갖는 이러한 종류의 다단 기어박스는 일반적으로 차량에 사용되고 있다.
WO 2012/084 370 A1 에는 전술한 종류의 유성 기어 트레인에 기초한 다단 기어박스가 개시되어 있는데, 이 기어박스는 3개의 유성 세트와 복수의 축을 유지하는 하우징을 갖는다. 브레이크와 클러치로 되어 있는 시프팅 요소들의 선택된 작동에 의해 구동축과 출력축 사이에 다양한 기어비가 얻어질 수 있다.
본 발명의 목적은, 공간과 비용 면에서 경제적이면서 높은 기능성을 갖는 전술한 바와 같은 기어박스를 얻은 것이다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은, 제 1 의 3-축 기어박스의 섬 축이 공동 회전을 위해 바람직하게는 제 2 기어박스 축을 통해 제 3 의 3-축 기어박스의 섬 축에 연결되고 또한 제 3 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축과 출력축이 공동 회전을 위해 연결되는 구성으로 달성된다.
여기서 상기 3-축 기어박스는 특히 유성 기어 트레인으로 이해되어야 한다. 특정 설계에 상관 없이, 3-축 기어박스는 축 토크의 방향이 동일한 2개의 축 및 방향이 반대인 하나의 축을 항상 포함한다. 축 토크의 방향이 동일한 축들을 차동 축이라고 하고, 방향이 반대인 축을 섬 축이라고 한다. 결합력만 전달하는 축을 캐리어 축이라고 하고, 결합력과 롤링력을 전달하는 축을 중심 축이라고 한다.
3-축 기어박스의 차동 축과 섬 축의 토크 및 속도 거동은 유일하게 결정된다. 3-축 기어박스의 운동학적인 설명을 위해, 고정 캐리어 트레인 비라는 개념이 유용하다. 이 고정 캐리어 트레인 비는 캐리어 축이 움직이지 않을 때 두 중심 축 사이의 비로 정의된다. 이 고정 캐리어 트레인 비는 양수 또는 음수일 수 있는데, 그래서 플러스 기어박스와 마이너스 기어박스를 규정하게 된다.
마이너스 기어박스는, 2개의 중심 축이 차동 축으로 작용하고 캐리어 축은 섬 축으로 작용하는 3-축 기어박스이다.
플러스 기어박스는, 캐리어 축 및 두 중심 축 중의 하나가 차동 축으로 작용하고 다른 중심 축이 섬 축으로 작용하는 3-축 기어박스이다.
한편으로 태양 기어와 맞물리고 다른 한편으로는 링 기어와 맞물리는 단지 하나의 유성 기어를 갖는 단순한 유성 기어 세트에서, 태양 기어와 링 기어의 두 중심 축은 차동 축이고, 캐리어 축은 섬 축이다. 이러한 종류의 유성 기어 세트는 마이너스 기어박스의 운동학을 갖는다.
한쌍의 유성 기어 또는 복수의 그러한 쌍을 갖는 유성 기어 세트의 경우(각각의 제 1 유성 기어는 태양 기어 및 제 2 유성 기어와 맞물리고 제 2 유성 기어는 링 기어 및 제 1 유성 기어와 맞물리게 됨), 캐리어 축과 제 1 중심 축으로서의 태양 기어는 차동 축으로 작용하고 제 2 중심 축으로서의 링 기어는 섬 축으로서 작용한다. 이러한 종류의 유성 기어 세트는 플러스 기어박스의 운동학을 갖는다.
본 경우에, 3-축 기어박스들 전부 또는 그 중의 일부, 즉 적어도 2개는 마이너스 기어박스일 수 있고(예컨대, 하나의 유성 기어를 갖는 단순한 평기어 유성 기어박스) 또는 플러스 기어박스(예컨대, 적어도 한 쌍의 유성 기어를 갖는 단순한 평기어 유성 기어박스)일 수 있다.
3-축 기어박스들 중의 적어도 하나(바람직하게는 제 2 의 3-축 기어박스)는, 바람직하게는 서로 맞물리는 두 그룹의 유성 기어를 갖는 플러스 기어박스일 수 있다.
제 1 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축 및 제 2 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축은 제 1 시프팅 요소(바람직하게는 브레이크로 되어 있음)에 의해 회전이 방지될 수 있다.
또한, 단순한 경우에, 제 1 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축이 제 2 시프팅 요소(바람직하게는 브레이크로 되어 있음)에 의해 회전이 방지될 수 있다. 그렇지 않은 경우, 제 1 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축은 전기 장치에 회전 연결될 수도 있다.
제 2 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축은 제 3 시프팅 요소(바람직하게는, 클러치)를 통해 제 3 의 3-축 기어박스의 섬 축에 유리하게 회전 연결될 수 있다.
바람직하게는 클러치로 되어 있는 제 4 시프팅 요소가 제 2 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축과 제 3 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축 사이에 제공될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제 1 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축 및 상기 제 2 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축은 제 5 시프팅 요소(바람직하게는 클러치)를 통해 제 3 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축에 회전 연결될 수 있다. 일 대안으로서, 본 발명에 따르면, 제 1 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축 및 상기 제 2 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축은 제 5 시프팅 요소(바람직하게는 클러치)를 통해 제 2 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축에 회전 연결될 수 있다.
제 2 의 3-축 기어박스의 섬 축이 제 6 시프팅 요소(바람직하게는 클러치)를 통해 제 3 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축에 회전 연결되면, 기어비의 선택에 있어 특히 높은 유연성을 얻을 수 있다.
상기 시프팅 요소들 중의 일부 또는 전부는 다판 클러치 또는 다판 브레이크 또는 도그 클러치와 같은 마찰 잠금 또는 포지티브 잠금 시프팅 요소일 수 있다. 하나 이상의 포지티브 잠금 요소가 선택되면, 이들 요소 각각에 또는 선택된 요소에만 동기화 장치가 제공될 수 있고, 또는 기계식 또는 전기식의 중앙 동기화 장치가 기어박스에 제공될 수 있다.
따라서, 3-축 기어박스는, 구동축과 출력축을 포함하여 모두 7개 또는 6개의 회전 기어박스 축이 있도록 배치된다. 제 1 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축은 공동 회전을 위해 제 1 기어박스 축을 통해 제 2 의 3-축 기어박스의 제 1 차동 축에 연결된다. 제 1 의 3-축 기어박스의 섬 축은 공동 회전을 위해 제 2 기어박스 축을 통해 제 3 의 3-축 기어박스의 섬 축에 연결된다. 제 2 의 3-축 기어박스의 섬 축과 구동축은 공동 회전을 위해 연결된다. 제 3 의 3-축 기어박스의 제 2 차동 축과 출력축 또한 공동 회전을 위해 연결된다. 제 2 의 3-축 기어박스의 제 2 차동축과 제 4 기어박스 축 처럼, 제 1 의 3-축 기어박스의 제 2 차동축과 제 3 기어박스 축은 공동 회전을 위해 연결된다. 제 5 기어박스 축은 공동 회전을 위해 제 3 의 3-축 기어박스의 제 1 차동축에 연결된다.
상기 시프팅 요소들은, 기어박스의 제어된 운동을 얻기 위해 각 선택된 기어에 대해 3개 또는 2개의 시프팅 요소가 동시에 작용해야 하도록 배치되며, 제 1 기어박스 축은 제 1 시프팅 요소(브레이크로 되어 있음)를 통해 정적 하우징에 연결되며, 제 3 기어박스 축은 제 2 시프팅 요소(브레이크로 되어 있음)를 통해 정적 하우징에 연결되고, 제 2 기어박스 축은 제 3 시프팅 요소(축 커플링으로 되어 있음)를 통해 제 4 기어박스 축에 연결되며, 제 4 기어박스 축은 제 4 시프팅 요소(축 커플링으로 되어 있음)를 통해 제 5 기어박스 축에 연결되고, 제 1 기어박스 축은 제 5 시프팅 요소(축 커플링으로 되어 있음)를 통해 제 5 기어박스 축에 연결된다.
이제 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더 자세히 설명하도록 한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다단 기어박스를 도시한다.
도 2 는 상기 다단 기어박스에 대한 시프팅 매트릭스를 도시한다.
도 3 은 상기 다단 기어박스의 전진 기어의 가능한 시프팅 순서를 나타낸다.
도 4 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다단 기어박스를 도시한다.
도 5 는 제 2 실시예의 다단 기어박스의 시프팅 매트릭스를 도시한다.
도 6 은 도 5 의 다단 기어박스의 전진 기어의 가능한 시프팅 순서를 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다단 기어박스를 도시한다.
도 8 은 제 3 실시예의 다단 기어박스의 시프팅 매트릭스를 도시한다.
도 9 는 도 7 의 다단 기어박스의 전진 기어의 가능한 시프팅 순서를 나타낸다.
도 10 은 다단 기어박스의 다른 가능한 시프팅 매트릭스를 나타낸다.
도 11 은 도 10 의 시프팅 매트릭스를 사용하는 전진 기어의 가능한 시프팅 순서를 나타낸다.
도 12 는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 다단 기어박스를 도시한다.
도 13 은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 다단 기어박스를 도시한다.
도 14 는 도 13 의 다단 기어박스의 시프팅 매트릭스를 나타낸다.
도 15 는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 다단 기어박스를 도시한다.
개별 실시예의 도면은 축, 기어 또는 변속 요소와 같은 기어박스 요소들의 상호 배치를 나타낸다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 동일한 기능을 갖는 부품은 동일한 참조 번호로 나타냈다.
도 1, 4, 7, 12, 13 및 15 는 차량용 다단 자동 변속기를 나타내는데, 이 변속기는 복수의 전진 기어(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), 중립 또는 프리휠 기어(N) 및 하나 또는 둘의 후진 기어(R1, R2)를 가지며, 각 기어는 하우징(G)을 가지며, 이 하우징 안에는 유성 기어 세트로 되어 있는 제 1, 2 및 3 의 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3)가 배치되어 있다. 각 다단 기어박스는 내연 기관(미도시)에 연결되어 있는 구동축(W1) 및 출력축(W2) 그리고 다른 기어박스 축(W3, W4, W5, W6, W7)(도 1, 7, 12, 15) 또는 W76(도 4, 13)을 갖는다. 문자 A, B, C, D, E, F 는 시프팅 요소를 나타내는데, 그의 선택된 작동에 의해 구동축(W1)과 출력축(W2) 사이의 다양한 변속비가 얻어질 수 있다.
다음, 섬(sum) 축 및 차동 축이라는 용어를 사용하여 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3)를 설명한다. 사용되는 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3) 중의 일부 또는 전부는 단순한 유성 기어 세트일 수 있는데, 이 유성 기어 세트는 플러스 또는 마이너스 기어박스로 되어 있다. 시프팅 요소(A, B, C, D, E, F) 중 일부 또는 전부는, 예컨대 다판 클러치 또는 다판 브레이크 또는 도그 클러치와 같은 마찰 잠금식 또는 포지티브 잠금식 시프팅 요소일 수 있다. 하나 이상의 포지티브 잠금식 시프팅 요소의 경우, 이들 요소 중 일부 또는 전부를 위해 동기화 장치가 개별적으로 제공될 수 있고, 또는 중앙, 기계식 또는 전기식 동기화 장치가 기어박스에 제공될 수 있다.
3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3)는, 모두 7개의(각각 6개) 회전가능한 축(즉, 구동축(W1), 출력축(W2), 기어박스 축(W3, W4, W5, W6, W7)(또는 W6 및 W7 대신에 W76)이 있고 또한 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 차동 축(d1.1)이 제 1 기어박스 축(W3)을 통해 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 1 차동 축(d1.2)에 연결되고 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 섬 축(s1)이 제 2 기어박스 축(W4)을 통해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 섬 축(s3)에 연결되며 구동축(W1)이 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 섬 축(s2)에 연결되고 출력축(W2)이 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 2 차동 축(d2.3)에 연결되며 제 3 기어박스 축(W5)이 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 2 차동 축(d2.1)에 연결되고 제 4 기어박스 축(W6)이 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 2 차동 축(d2.2)에 연결되며 그리고 제 5 기어박스 축(W7)이 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 1 차동 축(d1.3)에 연결되도록 다단 기어박스 내부에 배치된다. 언급한 모든 연결은 공동 회전을 위한 연결로 이해해야 한다.
시프팅 요소(A, B, C, D, E(도 2); A, B, C, D, E, F(도 8 및 10)는, 도 1, 7, 12 및 15 의 실시예에서 각각의 시프트가능한 기어(R 또는 R1, R2; 1, 2, 3, 4, 5, 6; 7, 8)에 대해 항상 3개(도 2, 8, 10)의 각각 2개(도 5, 14)의 시프팅 요소가 동시에 작용하여 다단 기어박스에서 피제어 운동을 달성하도록 배치된다. 제 1 기어박스 축(W3)은 브레이크로 되어 있는 제 1 시프팅 요소(A)에 의해 정적 하우징(G)에 연결될 수 있고, 제 3 기어박스 축(W5)은 브레이크로 되어 있는 제 2 시프팅 요소(B)에 의해 정적 하우징(G)에 연결될 수 있고, 제 2 기어박스 축(W4)은 축 커플링으로 되어 있는 제 3 시프팅 요소(C)에 의해 제 4 기어박스 축(W6)에 연결될 수 있고, 제 4 기어박스 축(W6)은 축 커플링으로 되어 있는 제 4 시프팅 요소(D)에 의해 제 5 기어박스 축(W7)에 연결될 수 있으며, 그리고 제 1 기어박스 축(W3)은 클러치로 되어 있는 제 6 시프팅 요소(E)에 의해 기어박스 축(W7)에 연결될 수 있다.
도 1 은 그러한 다단 기어박스의 가능한 제 1 실시예를 나타내는데, 여기서 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3)는 하나의 유성 기어를 갖는 단순한 평기어 유성 기어박스로 되어 있는데, 즉 마이너스 기어박스로 되어 있다. 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)는 여기서 축방향으로 2개의 다른 3-축 기어박스(RS1, RS3) 사이에 위치되며, 출력축(W2)에 연결되어 있는 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)는 출력측에 배치되어 있다. 이 결과, 길이 방향 배치를 위한 다단 기억박스의 유리한 설계가 얻어지게 된다.
도 2 는 도 1 에 나타나 있는 실시예의 기어(R, N, 1, 2, 3, 4, 5, 6)에 대한 개별적인 시프팅 요소(A, B, C, D, E)의 위치를 나타내는 시프팅 매트릭스를 보여준다. 6개의 전진 기어(1, 2, 3, 4, 5, 6) 및 하나의 후진 기어(R)가 실현된다.
도 1 의 구성으로, 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3)에 대해 예컨대 다음과 같은 고정 캐리어 트레인 비(i0RS1, i0RS2, i0RS3)가 얻어질 수 있다.
Figure pct00001
또한, 다음과 같은 변속비(i) 및 스텝 점프(φ)가 얻어질 수 있다.
Figure pct00002
도 3 은 도 1 에 나타나 있는 실시예의 전진 기어(1, 2, 3, 4, 5, 6)의 가능한 시프팅 순서를 나타내는데, 이 순서는 단지 하나의 시프팅 요소를 단순히 비활성화시키고 다른 하나의 시프팅 요소를 활성화시켜 실현될 수 있다.
제 4 시프팅 요소(D)가 생략되고 제 4 및 5 기어박스 축(W6, W7)이 기어박스 축(W76)으로 대체되면, 도 4 에 나타나 있는 바와 같이, 3개의 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3), 4개의 시프팅 요소(A, B, C, E) 및 6개의 기어박스 축(1, 2, 3, 4, 5, 76)을 갖는 구성이 얻어진다. 도 4 에 나타나 있는 실시예에서, 제 1 및 3 의 3-축 기어박스(RS1, RS3)는 하나의 유성 기어를 갖는 단순한 평기어 유성 기어 트레인으로 되어 있는데, 즉 마이너스 기어박스로 되어 있고, 제 2 의 3-축 기어박스는, 한쌍의 유성 기어 또는 서로 맞물리는 두 그룹의 유성 기어를 갖는 단순한 평기어 유성 기어 트레인으로 되어 있는데, 즉 플러스 기어박스로 되어 있다.
플러스 기어박스로 되어 있기 때문에, 섬 축(s2)은 링 기어로 되어 있고 패키징과 관련하여 구동축(W1)에 유리하게 연결될 수 있다. 또한, 축방향 위치와 관련하여, 모든 시프팅 요소(A, B, C, E)는 동력 전달 축의 반경 방향 외부에 위치되고 외부에서 유리하게 접근될 수 있다.
도 5 는 도 4 에 나타나 있는 실시예의 기어(R, N, 1, 2, 3, 4)에 대한 개별적인 시프팅 요소(A, B, C, E)의 위치를 나타내는 시프팅 매트릭스를 보여준다. 4개의 전진 기어(1, 2, 3, 4) 및 하나의 후진 기어(R)가 있다.
도 6 은 도 4 의 실시예의 전진 기어(1, 2, 3, 4)의 가능한 시프팅 순서를 보여주는데, 이 순서는 단지 하나의 시프팅 요소를 비활성화시키고 다른 하나의 시프팅 요소를 활성화시켜 실현될 수 있다.
도 1 에서 설명한 실시예가 제 6 시프팅 요소(F)에 의해 확장되면(그 제 6 시트팅 요소에 의해 구동축(W1)이 공동 회전을 위해 제 5 기어 축(W7)에 연결될 수 있음), 도 7 에 나타나 있는 바와 같이, 다단 기억박스 안에 3개의 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3), 6개의 시프팅 요소(A, B, C, D, E, F) 및 7개의 축(W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7)을 갖는 구성이 얻어진다. 도 7 에 나타나 있는 실시예에서, 3-축 기어박스(RS1, RS2, RS3)는, 하나의 유성 기어 또는 하나의 유성 기어 그룹을 갖는 단순한 평기어 유성 기어 트레인, 즉 마이너스 기어박스로 되어 있다.
도 8 은 도 7 에 나타나 있는 실시예의 개별 기어에 대한 개별적인 시프팅 요소(A, B, C, E, F)의 위치를 나타내는 시프팅 매트릭스를 보여준다. 8개의 전진 기어(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 및 2개의 후진 기어(R1, R2)가 있다.
도 9 는 도 8 에 나타나 있는 시프팅 매트릭스의 전진 기어의 가능한 시프팅 순서를 나타내는데, 이 순서는 단지 하나의 시프팅 요소를 비활성화시키고 다른 하나의 시프팅을 요소를 활성화시켜 실현될 수 있다.
도 10 은 도 7 의 다단 기어박스의 개별 기어에 대한 개별적인 시프팅 요소(A, B, C, D, E, F)의 위치를 나타내는 다른 가능한 시프팅 매트릭스를 보여준다. 여기서도 8개의 전진 기어(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 및 2개의 후진 기어(R1, R2)가 있게 될 것이다.
도 11 은 도 10 에 나타나 있는 시프팅 매트릭스의 전진 기어의 가능한 시프팅 순서를 나타내는데, 이 순서는 단지 하나의 시프팅 요소를 비활성화시키고 다른 하나의 시프팅을 요소를 활성화시켜 실현될 수 있다.
도 1, 4 및 7 에 나타나 있는 실시예에서 시프팅 요소(A, B) 중의 하나(예컨대, 시프팅 요소(B))를 전기 모터(EM)으로 대체하면, 동력 차이가 나는 복수의 구동 체제 및 다양한 선택가능한 기어를 갖는 다른 구성이 얻어진다. 따라서, 기어들 간의 큰 점프를 연속적인 전기역학적 방식으로 보상할 수 있는데, 이리하여 주행의 편안함이 확실하게 개선된다. 바람직하게는, 브레이크로 되어 있는 시프팅 요소(특히, 시프팅 요소(B))는 전기 모터(EM)로 대체된다.
도 12 는 도 1 의 다단 기어박스에 기초한 실시예를 나타내는데, 여기서 시프팅 요소(B)가 전기 모터(EM)로 대체되어 있다.
도 13 은 도 4 의 다단 기어박스에 기초한 실시예를 나타내는데, 여기서 시프팅 요소(B)가 전기 모터(EM)로 대체되어 있다.
도 14 는 도 13 에 나타나 있는 구성에 대하여 개별 시프팅 요소(A, C, E)의 위치, 내연 기관의 가능한 구동 상태(ICE) 및 전기 모터(EM)의 E-M을 나타내는 시프팅 매트릭스를 보여 준다. 연속적으로 동력 차이가 나는 3개의 구동 체제(e-R, e-1, e-2) 및 2개의 전진 기어(3, 4)가 있으며, 여기서 2개의 구동 체제(e-1, e-2)는 전진 주행을 위한 것이고, 구동 체제(e-R)는 후진 주행을 위한 것이다.
도 15 는 도 7 의 다단 기어박스에 기초한 실시예를 나타내는데, 여기서 시프팅 요소(B)가 전기 모터(EM)로 대체되어 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 전진 기어 및 적어도 하나의 후진 기어를 갖는 차량용 다단 기어박스로서,
    상기 다단 기어박스는, 구동축(W1), 출력축(W2), 복수의 기어박스 축, 차동(differential) 축 및 섬(sum) 축을 갖는 복수의 3-축 기어박스와 복수의 시프팅 요소를 포함하며, 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 차동 축(d1.1)은 공동 회전을 위해 제 1 기어박스 축(W3)을 통해 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 1 차동 축(d1.2)에 연결되며, 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 섬 축(s2)과 구동축(W1)은 공동 회전을 위해 연결되고, 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 2 차동 축(d2.2)과 제 4 기어박스 축(W6; W76)은 공동 회전을 위해 연결되며, 제 4 기어박스 축(W6; W76) 또는 제 5 기어박스 축(W7)은 공동 회전을 위해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 1 차동 축(d1.3)에 연결되고, 그리고 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 2 차동 축(d2.1)과 제 3 기어박스 축(W5)은 공동 회전을 위해 연결되며,
    상기 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 섬 축(s1)이 공동 회전을 위해 바람직하게는 제 2 기어박스 축(W4)을 통해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 섬 축(s3)에 연결되고 또한 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 2 차동 축(d2.3)과 출력축(W2)이 공동 회전을 위해 연결되는 차량용 다단 기어박스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)는, 바람직하게는 서로 맞물리는 두 그룹의 유성 기어를 갖는 플러스 기어박스로 되어 있는(도 4 및 13) 차량용 다단 기어박스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 차동 축(d1.1) 및 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 1 차동 축(d1.2)은 바람직하게는 브레이크로 되어 있는 제 1 시프팅 요소(A)에 의해 회전이 방지될 수 있는 차량용 다단 기어박스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 2 차동 축(d2.1)이 바람직하게는 브레이크로 되어 있는 제 2 시프팅 요소(B)에 의해 회전이 방지될 수 있는 차량용 다단 기어박스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 또는 2 차동 축(d1.1, d2.1)은 전기 모터(EM)에 회전 연결될 수 있는(도 12, 13 및 15) 차량용 다단 기어박스
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 2 차동 축(d2.2)은 바람직하게는 축 커플링으로 되어 있는 제 3 시프팅 요소(C)에 의해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 섬 축(s3)에 회전 연결될 수 있는 차량용 다단 기어박스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 2 차동 축(d2.2)은 바람직하게는 축 커플링으로 되어 있는 제 4 시프팅 요소(D)에 의해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 1 차동 축(d1.3)에 회전 연결될 수 있는(도 1 및 7) 차량용 다단 기어박스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 차동 축(d1.1) 및 상기 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 1 차동 축(d1.2)은 바람직하게는 축 커플링으로 되어 있는 제 5 시프팅 요소(E)에 의해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 1 차동 축(d1.3)에 회전 연결될 수 있는(도 1 및 7) 차량용 다단 기어박스.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 의 3-축 기어박스(RS1)의 제 1 차동 축(d1.1) 및 상기 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 1 차동 축(d1.2)은 바람직하게는 축 커플링으로 되어 있는 제 5 시프팅 요소(E)에 의해 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 제 2 차동 축(d2.2)에 회전 연결될 수 있는(도 4) 차량용 다단 기어박스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 의 3-축 기어박스(RS2)의 섬 축(s2)은 바람직하게는 축 커플링으로 되어 있는 제 6 시프팅 요소(F)에 의해 제 3 의 3-축 기어박스(RS3)의 제 1 차동 축(d1.3)에 회전 연결될 수 있는(도 7) 차량용 다단 기어박스.
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