KR20160058175A

KR20160058175A - 다단 자동 변속기

Info

Publication number: KR20160058175A
Application number: KR1020167010298A
Authority: KR
Inventors: 요젭 하웁트; 마틴 브레머; 크리스토프 마르그라프; 슈테판 벡; 크리스티앙 지블라
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2016-05-24
Also published as: CN105556168B; US10221922B2; US20160230849A1; EP3047175A1; US9803723B2; US20180045282A1; WO2015039768A1; CN105556168A; DE102013225770A1

Abstract

본 발명은 하나의 입력 샤프트(AN)와, 하나의 출력 샤프트(AB)와, 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)와, 복수의 시프팅 부재(A ~ F)를 포함하는 유성 기어 구조의 다단 자동 변속기에 관한 것이다. 제1 커플링 샤프트(3)는 제1 유성 기어 세트(RS1)를 제4 유성 기어 세트(RS4)와 상시 연결하고, 제2 커플링 샤프트(5)는 제2 유성 기어 세트(RS2)를 제3 유성 기어 세트(RS3)와 상시 연결하며, 제3 커플링 샤프트(6)는 제3 유성 기어 세트(RS3)를 제1 유성 기어 세트(RS1)와 상시 연결한다. 입력 샤프트(AN)는 제4 유성 기어 세트(RS4)와 상시 연결되고, 출력 샤프트(AB)는 제3 유성 기어 세트(RS3)와 상시 연결된다. 제1 유성 기어 세트(RS1)는 2개의 시프팅 부재(A, B)와 직접 연결되고, 제2 유성 기어 세트(RS2)는 4개의 시프팅 부재(C, D, E, F)와 직접 연결되고, 제3 유성 기어 세트(RS3)는 2개의 시프팅 부재(C, D)와 직접 연결되며, 제4 유성 기어 세트(RS4)는 4개의 시프팅 부재(A, C, E, F)와 직접 연결된다. 입력 샤프트(AN)는 하나의 시프팅 부재(C)와만 직접 연결된다. 출력 샤프트(AB) 역시도 하나의 시프팅 부재(D)와만 직접 연결된다.

Description

다단 자동 변속기{MULTI-STEP AUTOMATIC GEARBOX}

본 발명은 특히 자동차를 위한 유성 기어 구조의 다단 자동 변속기에 관한 것이며, 상기 다단 자동 변속기는 하나의 입력 샤프트와, 하나의 출력 샤프트와, (3개의 커플링 샤프트를 통해 상호 간에 연결되는) 4개의 유성 기어 세트와, 6개 이상의 시프팅 부재를 포함한다.

일반적으로 유성 기어 구조로 자동 변속 가능한 차량 변속기들은 종래 기술에서 이미 다양하게 개시되었고 지속적으로 개발 및 개선되고 있다. 이렇게 상기 변속기들은 충분한 개수의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단, 그리고 높은 총 변속비 폭(total spread) 및 유리한 변속비 차이(gear-ratio step)를 가지면서 자동차를 위해 매우 적합한 변속비(transmission ratio), 및 적용 사례를 위해 충분히 큰 스타팅 변속비(starting transmission ratio)를 보유하고 있다. 또한, 상기 변속기들은 가능한 한 적은 구조 비용, 특히 적은 개수의 시프팅 부재들을 필요로 하면서, 순차적인 시프팅 방식의 경우 소위 다중 시프팅(multiple shifting)을 방지하며, 그럼으로써 바로 다음의 상위 변속단 또는 바로 다음의 하위 변속단으로의 시프팅 동안 각각 단지 앞서 체결된 하나의 시프팅 부재만이 개방되고 앞서 개방된 하나의 시프팅 부재만이 체결된다.

상기 유형의 다단 자동 변속기는 예컨대 본원 출원인의 DE 10 2005 002 337 A1에서 개시된다. 상기 다단 자동 변속기는 실질적으로 하나의 입력 샤프트와, 하나의 출력 샤프트와, 총 4개의 개별 유성 기어 세트와, 5개의 시프팅 부재를 포함한다. 클러치들 및 브레이크들로서 구현되는 5개의 시프팅 부재 중 각각 3개의 시프팅 부재를 선택적으로 인터로킹(interlocking)시키는 것을 통해 총 8개의 전진 변속단이 다중 시프팅 없이 시프팅될 수 있다.

본원의 출원인의 DE 10 2007 055 808 A1로부터는, DE 10 2005 002 337 A1에서 공지된 8단 자동 변속기의 개선예가 공지되었다. 기존의 기어 세트 모델 상에 (구체적으로는 변속기의 2개의 제공된 샤프트 간의 동력 흐름 내에) 추가의 제6 시프팅 부재를 운동학적으로 연결하는 것을 통해, 2개의 추가 전진 변속단을 나타낼 수 있었다. 클러치로서 형성되는 상기 추가의 제6 시프팅 부재를 통해, 이제 출력 샤프트와 연결된 제3 유성 기어 세트와, 하우징과 연결될 수 있는 제1 유성 기어 세트를 상시 서로 연결하는 커플링 샤프트는, 기존의 5개의 시프팅 부재 중 제5 시프팅 부재를 체결하는 것을 통해 인터로킹될 수 있는 제2 유성 기어 세트와 연결될 수 있다. 또한, 상기 추가의 제6 시프팅 부재는, 5개의 시프팅 부재 중 기존의 제4 시프팅 부재와 함께, 출력 샤프트와 연결된 제3 유성 기어 세트의 인터로킹을 가능하게 한다. 새로운 변속단은, 자신들의 변속비의 관점에서, 8단 변속기의 종전의 5단 변속단과 6단 변속단 사이에, 그리고 8단 변속기의 종전의 6단 변속단과 7단 변속단 사이에 위치한다.

본원의 출원인의 DE 10 2009 001 253 B3으로부터는, DE 10 2005 002 337 A1로부터 공지된 8단 자동 변속기의 또 다른 개선예가 공지되었다. 여기서는, 입력 샤프트와, 기존의 5개의 시프팅 부재 중 제5 시프팅 부재를 체결하는 것을 통해 인터로킹될 수 있는 제2 유성 기어 세트 간의 동력 흐름 내에 클러치로서 형성된 제6 시프팅 부재를 추가하는 것을 통해, 자신의 변속비의 관점에서 8단 변속기의 종전의 1단 변속단보다 더 큰 하나의 추가 전진 변속단을 나타낼 수 있었으며, 다시 말하면 8단 변속기의 종전의 1단 변속단의 하위의 추가 스타팅 변속단을 나타낼 수 있었다.

US 8,007,394 B2로부터는, 4개의 개별 유성 기어 세트와 6개의 시프팅 부재를 포함하고, 단지 3가지 구조적인 상세내용에서만 DE 10 2007 055 808 A1의 기어 세트 모델과 상이한 더 확장된 10단 자동 변속기가 공지되었다. 첫째로, US 8,007,394 B2의 경우, 출력 샤프트는 단지 제3 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어와만 연결되며, 요컨대 다시 말하면 DE 10 2007 055 808 A1의 경우 제3 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어와 제2 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어 간의 동력 흐름 내에 제공되는 클러치는 존재하지 않는다. 두 번째로, DE 10 2007 055 808 A1의 경우 제공되는, 제2 유성 기어 세트의 선 기어와 제4 유성 기어 세트의 링 기어의 상시 연결 대신, US 8,007,394 B2의 경우, 제4 유성 기어 세트의 링 기어와 제2 유성 기어 세트의 선 기어 사이에 전환 가능한 연결이 제공된다. 세 번째로는, US 8,007,394 B2의 경우, 제4 유성 기어 세트의 링 기어와 제2 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어 간의 동력 흐름 내에 클러치가 제공된다. 이와 같은 US 8,007,394 B2의 변속기의 운동학은, 10개의 전진 변속단을 다중 시프팅 없이 시프팅하기 위해, 각각의 변속단에서 6개의 시프팅 부재 중 각각 4개의 시프팅 부재가 체결되도록 하는 점을 요구한다.

본 발명의 과제는, 총 4개의 유성 기어 세트를 포함하는 최초에 언급한 유형의 다단 변속기를 개량하는 것에 있다. 이와 동시에, 본 발명의 과제는, 변속기가, 많은 변속단 개수와 더불어, 주행성의 관점에서 허용 가능한 변속비 차이(gear-ratio step)의 조건에서 큰 변속비 폭(spread)과, 주 주행 변속단들에서 유리한 효율[다시 말해 비교적 적은 드래그 손실(drag loss) 및 치부 마찰 손실(tooth friction loss)]을 보유하게 하는 것에 있다.

상기 과제는, 본 발명에 따라서, 특허 청구항 제1항의 특징들 또는 특허 청구항 제3항의 특징들을 갖는 자동 변속기를 통해 해결된다. 추가의 바람직한 구현예들 및 개선예들은 종속 청구항들에서 개시된다.

따라서 본 발명에 따른 제1 해결책에서, 하나의 입력 샤프트와, 하나의 출력 샤프트와, 4개의 개별 유성 기어 세트와, 6개의 시프팅 부재를 포함하는 유성 기어 구조의 자동 변속기가 제안되며, 시프팅 부재들의 선택적 인터로킹은 입력 샤프트와 출력 샤프트 사이에서 상이한 변속비들을 실현한다. 본 발명에 따른 제2 해결책에서는 추가의 제7 시프팅 부재가 제공된다. 4개의 개별 유성 기어 세트는 3개의 커플링 샤프트를 통해 상호 간에 연결되고, 제1 커플링 샤프트는 제1 유성 기어 세트를 제4 유성 기어 세트와 상시 연결하고, 제2 커플링 샤프트는 제2 유성 기어 세트를 제3 유성 기어 세트와 상시 연결하며, 제3 커플링 샤프트는 제3 유성 기어 세트를 제1 유성 기어 세트와 상시 연결한다. 입력 샤프트는 제4 유성 기어 세트와 상시 연결되며, 그에 반해 출력 샤프트는 제3 유성 기어 세트와 상시 연결된다.

유성 기어 세트들에 대한 6개의 시프팅 부재의 연결의 관점에서, 본 발명에 따른 자동 변속기의 경우, 제1 유성 기어 세트는 2개의 시프팅 부재와 직접 연결되고, 제2 유성 기어 세트는 4개의 시프팅 부재와 직접 연결되고, 제3 유성 기어 세트는 2개의 시프팅 부재와 직접 연결되며, 제4 유성 기어 세트는 4개의 시프팅 부재와 직접 연결된다. 변속기의 입력부 및 출력부에 대한 시프팅 부재들의 연결의 관점에서는, 입력 샤프트는 6개의 시프팅 부재 중 하나의 시프팅 부재와 집적 연결되고, 출력 샤프트는 마찬가지로 6개의 시프팅 부재 중 하나의 시프팅 부재와 직접 연결된다.

본 발명에 따른 제2 해결책의 경우처럼, 추가의 제7 시프팅 부재가 제공된다면, 제1 유성 기어 세트는 2개의 시프팅 부재와 직접 연결되고, 제2 유성 기어 세트는 5개의 시프팅 부재와 직접 연결되고, 제3 유성 기어 세트는 2개의 시프팅 부재와 직접 연결되고, 제4 유성 기어 세트는 5개의 시프팅 부재와 직접 연결되고, 입력 샤프트는 2개의 시프팅 부재와 직접 연결되며, 출력 샤프트는 하나의 시프팅 부재와 직접 연결된다.

이 경우, 유성 기어 세트에 대한 시프팅 부재의 연결과 관련하여, "직접 연결된다"는 표현은, 각각의 시프팅 부재의 입력 또는 출력 부재가 회전 고정식 또는 비틀림 탄성식 연결을 통해 각각의 유성 기어 세트의 부재들 중 하나의 부재에 직접 연결됨으로써, 항상 상기 유성 기어 세트 부재와 상기 입력 또는 출력 부재 간에 고정된 회전속도 관계가 존재하게 된다는 점을 의미한다.

샤프트에 대한 시프팅 부재의 연결과 관련하여, "직접 연결된다"는 표현은, 각각의 시프팅 부재의 입력 또는 출력 부재가 회전 고정식 또는 비틀림 탄성식 연결을 통해 각각의 샤프트와 직접 연결됨으로써, 항상 상기 샤프트와 상기 시프팅 부재의 입력 또는 출력 부재 간에 고정된 회전속도 관계가 존재하게 된다는 점을 의미한다.

타측 유성 기어 세트에 대한 일측 유성 기어 세트의 연결과 관련하여, "직접 연결된다"는 표현은, 각각의 유성 기어 세트의 부재들 중 하나의 부재가 회전 고정식 또는 비틀림 탄성식 연결을 통해 각각의 타측 유성 기어 세트의 부재들 중 하나의 부재와 직접 연결됨으로써, 항상 상기 샤프트와 상기 시프팅 부재의 입력 또는 출력 부재 간에 고정된 회전속도 관계가 존재하게 된다는 점을 의미한다.

따라서, 본 발명에 따른 제1 해결책에서 제안되는 자동 변속기는, 한편으로 시프팅 부재들의 개수(이제부터 5개 대신 6개)에서, 다른 한편으로는 제2 유성 기어 세트가 이제부터 (단지 3개 대신) 4개의 시프팅 부재와 직접 연결되고 제4 유성 기어 세트는 이제부터 마찬가지로 (단지 3개 대신) 4개의 시프팅 부재와 직접 연결된다는 점에서, DE 10 2005 002 337 A1에서 공지된 변속기들과 상이하다. 본 발명에 따른 제2 해결책에서 제안되는 자동 변속기는, 시프팅 부재들의 개수(이제부터 5개 대신 7개)에서, 그리고 제2 유성 기어 세트가 이제부터 (단지 3개 대신) 5개의 시프팅 부재와 직접 연결되고 제4 유성 기어 세트는 이제부터 마찬가지로 (단지 3개 대신) 5개의 시프팅 부재와 직접 연결된다는 점에서, DE 10 2005 002 337 A1에서 공지된 변속기들과 상이하다.

본 발명에 따른 자동 변속기는, 출력 샤프트와 연결되는 제3 유성 기어 세트가 (4개 대신) 단지 2개의 시프팅 부재와만 직접 연결된다는 점에서, DE 10 2007 055 808 A1에서 공지된 변속기와 상이하다.

본 발명에 따른 자동 변속기는, 출력 샤프트와 연결되는 제3 유성 기어 세트가 (3개 대신) 단지 2개의 시프팅 부재와만 직접 연결된다는 점에서, DE 10 2009 001 253 A1에서 공지된 변속기와 상이하다.

본 발명에 따른 자동 변속기는, 출력 샤프트가 6개의 시프팅 부재 중 (어느 하나와도 연결되지 않는 것 대신) 하나의 시프팅 부재와 직접 연결되고 제1 유성 기어 세트는 6개의 시프팅 부재 중 (3개 대신) 단지 2개의 시프팅 부재와만 직접 연결된다는 점에서, US 8,007,394 B2에서 공지된 변속기와 상이하다.

그에 따라, 본 발명에 따른 자동 변속기는 종래 기술에 비해 완전히 독립적인 운동학을 나타낸다. 바람직한 방식으로, 적어도 9개의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단이 시프팅될 수 있다.

바람직하게는 본 발명에 따른 자동 변속기의 경우,

■ 제1 시프팅 부재는 제1 및 제4 유성 기어 세트와 직접 연결되고,

■ 제2 시프팅 부재는 제1 유성 기어 세트와 직접 연결되고,

■ 제3 시프팅 부재는 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트 및 입력 샤프트와 직접 연결되고,

■ 제4 시프팅 부재는 제2 및 제3 유성 기어 세트 및 출력 샤프트와 직접 연결되고,

■ 제5 시프팅 부재는 제2 및 제4 유성 기어 세트와 직접 연결되며,

■ 제6 시프팅 부재는 제2 및 제4 유성 기어 세트와 직접 연결된다.

추가의 제7 시프팅 부재가 제공된다면, 상기 제7 시프팅 부재는 입력 샤프트 및 제2 유성 기어 세트와 직접 연결된다. 바람직한 방식으로, 6개의 시프팅 부재를 포함하는 본 발명에 따른 변속기를 위해 요구되는 동일한 장착 공간 내에, 또는 약간만 더 큰 장착 공간 내에 추가의 제7 시프팅 부재를 수용할 수 있다.

"직접 연결된다"는 표현은, 다시금, 각각의 시프팅 부재의 입력 또는 출력 부재가 회전 고정식 또는 비틀림 탄성식 연결을 통해 각각의 유성 기어 세트의 부재들 중 하나의 부재에 직접 연결됨으로써, 항상 상기 유성 기어 세트 부재와 상기 입력 또는 출력 부재 간에 고정된 회전속도 관계가 존재하게 된다는 점을 의미한다.

바람직하게 제4 시프팅 부재는 제5 시프팅 부재와 직접 연결된다. 바람직하게 제5 시프팅 부재는 제6 시프팅 부재와도 직접 연결된다.

4개의 유성 기어 세트 각각은 3개의 부재, 요컨대 선 기어와, 링 기어와, 자체 상에 회전 가능하게 장착된 유성 기어들을 구비한 유성 기어 캐리어를 포함한다.

총 4개의 유성 기어 세트는, 자신의 각각의 유성 기어들이 각각의 유성 기어 세트의 선 기어 및 링 기어와 치합되는 소위 마이너스 유성 기어 세트들로서 구현될 수 있다.

4개의 개별 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 기어 세트 시스템의 실시형태의 대안으로, 마이너스 유성 기어 세트들 중 각자는 소위 플러스 유성 기어 세트로 대체될 수 있다. 주지하는 바와 같이, 플러스 유성 기어 세트는, 자체 상에 회전 가능하게 장착된 내부 및 외부 유성 기어들을 포함한 유성 기어 캐리어("유성 캐리어")를 포함하며, 내부 유성 기어들 각각은 플러스 유성 기어 세트의 선 기어 및 각각 하나의 외부 유성 기어와 치합되고, 그에 반해 외부 유성 기어들 각각은 플러스 유성 기어 세트의 링 기어 및 각각 하나의 내부 유성 기어와 치합된다. 4개의 개별 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 기어 세트 시스템의 실시형태의 대안으로, 마이너스 유성 기어 세트들 중 복수 개 역시도 플러스 유성 기어 세트들로 대체될 수 있다.

청구되는 기어 세트 시스템의 동일한 운동학의 보장을 위해,

■ 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제1 부재 및 플러스 유성 기어 세트의 제1 부재는 선 기어로서 형성되고,

■ 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제2 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되고, 그에 반해 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제2 부재는 링 기어로서 형성되며,

■ 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제3 부재는 링 기어로서 형성되고, 그에 반해 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제3 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성된다.

본 발명의 추가 구현예들에서, 하기 특징들 중 각자의 특징들 또는 복수의 특징이 제공될 수 있다.

■ 제1 및 제2 시프팅 부재는 양자 모두 변속기의 하우징과 직접 연결된다.

■ 제2 유성 기어 세트는 시프팅 부재들 중 2개의 시프팅 부재의 동시 체결을 통해 (특히 제5 및 제6 시프팅 부재의 동시 체결을 통해) 인터로킹될 수 있다(인터로킹된 상태에서 상기 유성 기어 세트의 선 기어, 유성 기어 캐리어 및 링 기어의 회전속도들은 주지하는 바와 같이 동일하다).

■ 제1 커플링 샤프트는 제1 유성 기어 세트의 제1 부재를 제4 유성 기어 세트의 제1 부재와 상시 연결한다.

■ 제2 커플링 샤프트는 제2 유성 기어 세트의 제3 부재를 제3 유성 기어 세트의 제1 부재와 상시 연결한다.

■ 제3 커플링 샤프트는 제3 유성 기어 세트의 제3 부재를 제1 유성 기어 세트의 제2 부재와 상시 연결한다.

■ 입력 샤프트는 제4 유성 기어 세트의 제2 부재와 상시 연결된다.

■ 출력 샤프트는 제3 유성 기어 세트의 제2 부재와 상시 연결된다.

본 발명의 추가 구현예들의 하기 특징들은 변속기의 동력 흐름 내 개별 시프팅 부재들의 연결에 관계한다.

■ 제1 시프팅 부재는 제1 유성 기어 세트의 제1 부재와 하우징 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

■ 제2 시프팅 부재는 제1 유성 기어 세트의 제1 부재와 하우징 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

■ 제3 시프팅 부재는 제3 유성 기어 세트의 제1 부재와 입력 샤프트 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

■ 제4 시프팅 부재는 제2 유성 기어 세트의 제2 부재와 제3 유성 기어 세트의 제2 부재 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

■ 제5 시프팅 부재는 제2 유성 기어 세트의 제2 부재와 제4 유성 기어 세트의 제3 부재 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

■ 제6 시프팅 부재는 제2 유성 기어 세트의 제1 부재와 제4 유성 기어 세트의 제3 부재 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

■ 제7 시프팅 부재가 제공된다면, 상기 제7 시프팅 부재는 제2 유성 기어 세트의 제2 부재와 입력 샤프트 간의 동력 흐름 내에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 변속기의 경우, 각각의 변속단에서 시프팅 부재들 중 4개의 시프팅 부재가 체결된다. 6개의 시프팅 부재가 제공된다면, 각각의 변속단에서, 단지 2개의 시프팅 부재만이 체결되지 않는다. 7개의 시프팅 부재가 제공된다면, 각각의 변속단에서, 시프팅 부재들 중 3개의 시프팅 부재가 체결되지 않는다. 한 변속단에서 바로 다음의 상위 또는 하위 변속단으로 전환될 때, 각각 앞서 체결된 시프팅 부재들 중 하나의 시프팅 부재만이 개방되고 앞서 개방된 하나의 시프팅 부재가 체결되며, 그럼으로써 순차적인 업 시프팅 및 다운 시프팅 동안 다중 시프팅은 방지된다.

6개의 시프팅 부재로 9개 이상의 전진 변속단 및 하나 이상의 후진 변속단을 나타내기 위해, 상기 유형의 변속기는 하기 시프팅 논리 또는 변속단 논리를 보유할 수 있다. 1단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제3 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 2단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제5 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 3단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제5 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 4단 전진 변속단에서, 제2, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 5단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제4 및 제5 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 6단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제4 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 7단 전진 변속단에서, 제3, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 8단 전진 변속단에서, 제1, 제3, 제4 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 9단 전진 변속단에서, 제1, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다. 후진 변속단에서, 제1, 제2, 제4 및 제6 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달한다.

추가의 제7 시프팅 부재가 제공되어 있다면, 단지 6개의 시프팅 부재만을 포함하는 변속기 실시형태에 비해, 단지 6개의 시프팅 부재만을 포함하는 변속기 실시형태의 1단 변속단의 하위의 추가 전진 변속단이 실현될 수 있으며, 다시 말하면 단지 6개의 시프팅 부재만을 포함하는 변속기 실시형태의 1단 변속단의 변속비보다 더 큰 변속비를 갖는 추가 전진 변속단이 실현될 수 있다. 그에 따라, 상기 추가 전진 변속단은 큰 구동력을 위한 낮은 총 변속비를 갖는 소위 크롤러(Crawler)로서 그 적합성이 좋다. 시프팅 논리 또는 변속단 논리로서, 상기 추가 전진 변속단에서는 제1, 제2, 제6 및 제7 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달할 수 있으며, 그에 반해 모든 다른 전진 변속단 및 후진 변속단에서는 제7 시프팅 부재가 체결되거나 토크를 전달하지도 않는다.

제6 시프팅 부재가 형태 결합식 클러치로서 형성된다면, 바람직하게는 제6 시프팅 부재가 토크를 전달하지 않는 하나의 전진 변속단으로부터, 제6 시프팅 부재가 토크를 전달하면서 변속단 단계의 관점에서 바로 다음의 상위 타깃 변속단으로 업 시프팅할 때, 상기 업 시프팅이 진행되는 동안, 맨 먼저, 변속단 단계의 관점에서 바로 다음의 하위 전진 변속단으로의 다운 시프팅이 실행되고 나서 타깃 변속단으로의 직접 시프팅이 실행된다. 그에 따라, 바람직한 방식으로, 접속하는 형태 결합식 시프팅 부재를 이용한 업 시프팅 동안 발생할 수 있는 쾌적성 문제(comfort problem)는 간단하게 방지되는데, 그 이유는 상기 직접 시프팅이 차단하는 마찰 결합식 시프팅 부재 및 접속하는 마찰 결합식 시프팅 부재와의 간단한 중첩식 시프팅이기 때문이다.

자동 변속기의 하우징 내에서 4개의 유성 기어 세트의 공간상 배치와 관련하여, 한 구현예의 제안에 따라서, 총 4개의 유성 기어 세트는 상호 간에 동축으로 서로 나란히 "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서로 배치하며, 그럼으로써 모든 클러치에 간단한 방식으로 저누출 방식으로 유압 작동을 위해 필요한 압력 매체를 공급할 수 있다. 상호 간에 동축으로 연장되는 입력 및 출력 샤프트를 포함하는 적용의 경우, 이런 경우에 적합하게는, 제1 유성 기어 세트는 유성 기어 세트 그룹 중 자동 변속기의 입력부로 향해 있는 유성 기어 세트이다. 또 다른 구현예에서는, 자동 변속기의 하우징 내 4개의 유성 기어 세트의 공간상 배치와 관련하여, 총 4개의 유성 기어 세트를 상호 간에 동축으로 서로 나란히 "제2, 제4, 제1, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서로 배치하는 점이 제안되며, 이런 경우에, 소위 "표준 구동 장치(standard drive)"를 탑재한 차량에서의 적용을 위해 적합하게는 제2 유성 기어 세트를 자동 변속기의 입력 측으로 향하게 하고, 그에 반해 소위 "전륜 횡치형 구동 장치"를 탑재한 차량에서의 적용을 위해 적합하게는, 제3 유성 기어 세트를 자동 변속기의 입력 측으로 향하게 한다.

본 발명에 따르는 자동 변속기에 대해 제안되는 모든 실시형태 및 구현예는, 특히 승용차를 위해, 주행성과 관련하여 허용 가능한 변속비 차이로 매우 큰 총 변속비 폭을 갖는 실제로 유용한 변속비를 나타내며, 이는 달성하고자 하는 낮은 연료 소비량에 긍정적으로 작용한다. 그 밖에도, 본 발명에 따른 자동 변속기는, 변속단 개수로 평가할 때 적은 개수인 시프팅 부재, 및 비교적 적은 구조 비용을 특징으로 한다. 그 밖에도, 본 발명에 따르는 자동 변속기의 경우, 모든 변속단에서, 한편으로 각각의 변속단에서 항상 시프팅 부재들 중 4개가 인터로킹하고 있으므로 낮은 드래그 손실의 결과로서, 그리고 다른 한편으로는 간단하게 구성되는 개별 유성 기어 세트들에서 낮은 치부 마찰 손실(tooth friction loss)의 결과로서, 우수한 효율성이 제공된다.

바람직한 방식으로, 본 발명에 따른 자동 변속기에 의해, 변속기 외부의 스타팅 부재뿐만 아니라 변속기 내부의 마찰형 시프팅 부재를 이용하여 자동차의 출발을 실현할 수 있다. 변속기 외부의 스타팅 부재는 공지된 방식으로 예컨대 유체 역학적 컨버터로서, 소위 건식 스타팅 클러치로서, 소위 습식 스타팅 클러치로서, 자기분말 클러치로서, 또는 원심력 클러치로서 형성될 수 있다. 동력 흐름 방향에서 구동 엔진과 변속기 사이에 상기 유형의 스타팅 부재를 배치하는 점의 대안으로, 변속기 외부의 스타팅 부재는 동력 흐름 방향에서 변속기의 하류에도 배치될 수 있으며, 이런 경우에 변속기의 입력 샤프트는 구동 엔진의 크랭크 샤프트와 비틀리지 않게, 또는 비틀림 탄성 방식으로 상시 연결된다. 변속기 내부의 스타팅 부재로서는 한편으로 두 브레이크, 특히 1단 내지 6단의 전진 변속단 및 후진 변속단에서 작동되는 브레이크가 적합하고, 다른 한편으로는 1단 내지 4단의 전진 변속단 및 후진 변속단에서 작동되는 클러치가 적합하다.

또한, 본 발명에 따른 자동 변속기는, 동력 흐름 방향에서뿐만 아니라 공간상 관점에서도 상이한 파워 트레인 구성들에 대한 적응성이 가능해지는 방식으로 설계된다. 따라서, 변속 선도가 동일한 조건에서, 개별 유성 기어 세트들의 각각의 고정 변속비에 따라 상이한 변속비 차이가 제공될 수 있으며, 그럼으로써 적용 또는 차량 고유의 변형이 가능해진다. 그 밖에도, 특히 구조적인 조치들 없이도, 변속기의 입력부 및 출력부를 선택에 따라 상호 간에 동축으로, 또는 축 평행하게 배치할 수 있다. 변속기의 입력 측에, 또는 그 출력 측에 액슬 차동장치 및/또는 중앙 차동장치가 배치될 수 있다. 또한, 다단 변속기의 각각의 적합한 위치에, 예컨대 샤프트와 하우징 사이에, 또는 2개의 샤프트를 경우에 따라 연결하기 위해 추가 원웨이 클러치들을 제공할 수 있다. 또한, 각각의 샤프트 상에, 바람직하게는 입력 샤프트 상에, 또는 출력 샤프트 상에, 예컨대 유압식 또는 전기식 리타더(retarder) 등과 같은 무마모성 브레이크가 배치될 수 있으며, 이런 브레이크는 특히 상용 자동차에서의 이용을 위해 특히 중요하다. 또한, 추가 장치 어셈블리들의 구동을 위해 각각의 샤프트 상에, 바람직하게는 입력 샤프트 또는 출력 샤프트 상에, 동력 인출 장치가 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 자동 변속기의 추가 장점은, 각각의 샤프트 상에 추가로 전기 기기(electric machine)가 제너레이터로서, 그리고/또는 추가 구동 기기로서 장착될 수 있다는 점에 있다.

이용되는 시프팅 부재들은 파워 시프팅 클러치들 또는 브레이크들로서 형성될 수 있다. 특히 예컨대 다판 클러치들, 밴드 브레이크들 및/또는 원추형 클러치들과 같은 강제 끼워 맞춤식 클러치들 또는 브레이크들이 이용될 수 있다. 그 밖에도, 시프팅 부재들로서, 예컨대 동기화 장치들 또는 도그 클러치들과 같은 형태 결합식 브레이크들 및/또는 클러치들도 이용될 수 있다.

본 발명은 하기에서 도면들에 따라서 예시로서 더 상세하게 설명된다. 이 경우, 동일하거나 대응하는 구조 부재들은 동일한 도면부호를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 제1 실시예를 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1에 따른 변속기에 대한 예시의 변속 선도를 나타낸 도표이다.
도 3은 도 2에 비해 변경된 고정 변속비들을 갖는 도 2에 따른 변속 선도를 나타낸 도표이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제2 실시예를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제3 실시예를 도시한 개략도이다.
도 6은 도 5에 따른 변속기를 도시한 예시의 상세 구성도(변속기 단면도)이다.
도 6a는 도 6의 일부분을 도시한 변속기 단면 상세도이다.
도 7은 DE 10 2005 002 337 A1에서 유도되는 양산 변속기에 비해 변경된 변경 범위를 표시한 도 6의 상세 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동 변속기의 제4 실시예를 도시한 개략도이다.
도 9는 도 8에 따른 변속기를 도시한 예시의 상세 구성도(변속기 단면도)이다.
도 9a는 도 9의 일부분을 도시한 변속기 단면 상세도이다.
도 10은 도 1에 따른 변속기에서 유도되는 유성 기어 세트 유형 조합을 나타낸 도표이다.
도 11은 하나의 플러스 유성 기어 세트 및 3개의 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제5 실시예를 도시한 개략도이다.
도 12는 하나의 플러스 유성 기어 세트 및 3개의 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제6 실시예를 도시한 개략도이다.
도 13은 하나의 플러스 유성 기어 세트 및 3개의 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제7 실시예를 도시한 개략도이다.
도 14는 추가 시프팅 부재를 포함하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제8 실시예를 도시한 개략도이다.
도 15는 도 14에 따른 변속기에 대한 예시의 변속 선도를 나타낸 도표이다.
도 16은 도 14에 따른 변속기에서 유도되는 유성 기어 세트 유형 조합을 나타낸 도표이다.
도 17은 하나의 플러스 유성 기어 세트 및 3개의 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제9 실시예를 도시한 개략도이다.
도 18은 하나의 플러스 유성 기어 세트 및 3개의 마이너스 유성 기어 세트를 포함하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 제10 실시예를 도시한 개략도이다.

도 1에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제1 실시예로서, 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델이 도시되어 있다. 변속기는 하나의 입력 샤프트(AN)와, 하나의 출력 샤프트(AB)와, 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)와, 6개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E, F)를 포함하며, 이들 모두는 변속기의 하우징(GG) 내에 배치된다. 총 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)는 단순한 마이너스 유성 기어 세트들로서 형성된다. 마이너스 유성 기어 세트는 주지하는 바와 같이 상기 유성 기어 세트의 선 기어 및 링 기어와 치합되는 유성 기어들을 포함한다. 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 링 기어들은 HO1, HO2, HO3 및 HO4로 표시되어 있고, 선 기어들은 SO1, SO2, SO3 및 SO4로 표시되어 있고, 유성 기어들은 PL1, PL2, PL3 및 PL4로 표시되어 있으며, 언급한 유성 기어들이 그 상에 회전 가능하게 장착되는 유성 기어 캐리어들은 ST1, ST2, ST3 및 ST4로 표시되어 있다.

따라서 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4) 각각은 제1, 제2 및 제3 부재를 포함하며, 도 1에 도시된 실시예에서, 4개의 유성 기어 세트의 각각의 제1 부재들은 모두 선 기어들로서 형성되고, 4개의 유성 기어 세트의 각각의 제2 부재들은 모두 유성 기어 캐리어들로서 형성되며, 4개의 유성 기어 세트의 각각의 제3 부재들은 모두 링 기어들로 형성된다.

입력 샤프트(AN) 및 출력 샤프트(AB)를 포함하여, 본 발명에 따른 자동 변속기는 1 ~ 9로 표시되어 있는 총 9개의 회전 가능한 샤프트를 포함한다.

시프팅 부재들(A 및 B)은 브레이크들로서 형성되며, 이 브레이크들은 도시된 실시예에서 양자 모두 마찰 결합 방식으로 시프팅 가능한 다판 브레이크로서 구현되고, 또 다른 구현예에서는 마찰 결합 방식으로 시프팅 가능한 밴드 브레이크로서, 또는 예컨대 형태 결합 방식으로 시프팅 가능한 도그 또는 원추형 브레이크로서 구현될 수 있다. 시프팅 부재들(C, D, E 및 F)은 클러치들로서 형성되며, 이 클러치들은 도시된 실시예에서 모두 마찰 결합 방식으로 시프팅 가능한 다판 클러치로서 구현되며, 또 다른 구현예에서는 예컨대 형태 결합 방식으로 시프팅 가능한 도그 또는 원추형 클러치로서도 구현될 수 있다. 상기 총 6개의 시프팅 부재(A ~ F)에 의해, 9개의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단의 선택적인 시프팅이 실현될 수 있으며, 이는 하기에서 도 2에 따라 훨씬 더 상세하게 설명된다.

4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 개별 부재들의 상호 간에, 그리고 입력 및 출력 샤프트(AN, AB)에 상대적인 연결과 관련하여, 도 1에 따른 실시예의 경우, 하기 사항이 제공된다. 제4 유성 기어 세트(RS4)의 유성 기어 캐리어(ST4) 및 입력 샤프트(AN)는 비틀리지 않게, 또는 비틀림 탄성 방식으로 상호 간에 연결되어 자동 변속기의 1로 표시된 제1 샤프트를 형성한다. 제3 유성 기어 세트(RS3)의 유성 기어 캐리어(ST3) 및 출력 샤프트(AB)는 회전 고정 또는 비틀림 탄성 방식으로 상호 간에 연결되어 자동 변속기의 2로 표시된 제2 샤프트를 형성한다. 제1 유성 기어 세트(RS1)의 선 기어(SO1) 및 제4 유성 기어 세트(RS4)의 선 기어(SO4)는 비틀리지 않게, 또는 비틀림 탄성 방식으로 상호 간에 연결되어 자동 변속기의 3으로 표시된 ("제1 커플링 샤프트"로도 지칭되는) 제3 샤프트를 형성한다. 제1 유성 기어 세트(RS1)의 링 기어(HO1)는 자동 변속기의 4로 표시된 제4 샤프트를 형성한다. 제2 유성 기어 세트(RS2)의 링 기어(HO2) 및 제3 유성 기어 세트(RS3)의 선 기어(SO3)는 비틀리지 않게, 또는 비틀림 탄성 방식으로 상호 간에 연결되어 자동 변속기의 5로 표시된 ("제2 커플링 샤프트"로도 지칭되는) 제5 샤프트를 형성한다. 제1 유성 기어 세트(RS1)의 유성 기어 캐리어(ST1) 및 제3 유성 기어 세트(RS3)의 링 기어(HO3)는 비틀리지 않게, 또는 비틀림 탄성 방식으로 상호 간에 연결되어 자동 변속기의 6으로 표시된 ("제3 커플링 샤프트"로도 지칭되는) 제6 샤프트를 형성한다. 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)는 자동 변속기의 7로 표시된 제7 샤프트를 형성한다. 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)는 자동 변속기의 8로 표시된 제8 샤프트를 형성한다. 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)는 자동 변속기의 9로 표시된 제9 샤프트를 형성한다.

이처럼 기재되는 변속기의 샤프트들(1 ~ 9)에 대한, 그리고 변속기 하우징(GG)에 대한 6개의 시프팅 부재(A ~ F)의 연결과 관련하여, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 자동 변속기의 경우, 하기 사항이 제공된다. 제1 시프팅 부재(A)는 제3 샤프트(3)와 변속기 하우징(GG) 간의 동력 흐름 내에 배치된다. 제2 시프팅 부재(B)는 제4 샤프트(4)와 변속기 하우징(GG) 간의 동력 흐름 내에 배치된다. 제3 시프팅 부재(C)는 제5 샤프트(5)와 제1 샤프트(1) 간의 동력 흐름 내에 배치된다. 제4 시프팅 부재(D)는 제8 샤프트(8)와 제2 샤프트(2) 간의 동력 흐름 내에 배치된다. 제5 시프팅 부재(E)는 제7 샤프트(7)와 제8 샤프트(8) 간의 동력 흐름 내에 배치된다. 마지막으로 제6 시프팅 부재(F)는 제7 샤프트(7)와 제9 샤프트(9) 간의 동력 흐름 내에 배치된다.

도 1에 도시된 실시예에서, 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)는 축 방향으로 볼 때 "RS1, RS4, RS2, RS3"의 정의된 순서로 동축으로 연이어 배치되며, 입력 샤프트(AN) 및 출력 샤프트(AB)는 상호 간에 동축으로 배치되고, 제1 유성 기어 세트(RS1)는 입력부에 가까운 자동 변속기의 기어 세트를 형성하며, 제3 유성 기어 세트(RS3)는 출력부에 가까운 자동 변속기의 기어 세트를 형성한다. 이런 배치("RS1, RS4, RS2, RS3")는, 바람직한 방식으로, 3개의 유성 기서 세트(RS1, RS2, RS4)가 각각 단지 자동 변속기의 하나의 샤프트에 의해서만 축 방향으로 중심을 지나 관통될 수 있게 한다.

원칙상, 변속기의 내부에서 시프팅 부재들의 공간상 배치는 임의적인 것이며 단지 변속기 하우징(GG)의 치수 및 그 외부 윤곽 형성을 통해서만 제한된다. 그에 상응하게, 도 1에 도시된 구조 부재 배치는 분명히 수많은 가능한 구조 부재 배치 변형예들 중 단지 하나로서만 해석되어야 한다. 통상의 기술자는 이에 대한 수많은 고무적 사상들을 예컨대 이미 언급한 공보 DE 10 2005 002 337 A1 및 DE 10 2007 055 808 A1에서 확인할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 실시예는 가늘고 긴 하우징 구조를 기반으로 소위 "표준 구동 장치"를 탑재한 자동차 내 장착을 위해 특히 적합하다. 도 1에 도시된 구조 부재 배치는 DE 10 2005 002 337 A1의 도 4에서 개시된 자동 변속기를 기반으로 한다.

도 1에서 알 수 있듯이, 두 유성 기어 세트(RS1 및 RS4)는 상호 간에 직접 인접한다. 두 브레이크(A, B)는 도시된 실시예에서 공간상 볼 때 축 방향으로 서로 나란하게, 반경 방향에서는 여기서 입력부에 가까운 유성 기어 세트(RS1)의 위쪽 영역에 배치되며, 브레이크(B)는 실질적으로 반경 방향에서 제1 유성 기어 세트(RS1)의 위쪽에 배치된다. 이 경우, 상기 두 브레이크(A, B)의 다판 패키지들(multi-disc package)은 여기서는 예시로서 적어도 유사한 지름을 보유한다. 또한, 브레이크(A)는 변속기 하우징(GG)의 입력부에 가까운 하우징 벽부 내에 구조적으로 간단하게 통합될 수 있다. 이미 예시한 것처럼, 두 브레이크(A, B)에 대한 도 1에 도시된 공간상 배치는 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 변속기의 축 방향 전체 길이의 감소를 위해, 또 다른 구현예의 경우, 예컨대 다판 패키지들이 변함없이 축 방향으로 서로 나란히 배치되는 조건에서, 브레이크(A)는 적어도 부분적으로 반경 방향에서 제1 유성 기어 세트(RS1)의 위쪽 영역에 배치되고, 브레이크(B)는 적어도 부분적으로 반경 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)의 위쪽 영역에 배치된다. 추가로 또 다른 구현예에서는, 예컨대 두 브레이크(A, B)는 축 방향으로 서로 나란히 배치되는 것이 아니라, 부분적으로 반경 방향으로 서로 겹쳐 배치되거나, 완전히 반경 방향으로 서로 겹쳐 배치된다.

도 1에서 추가로 알 수 있듯이, 두 클러치(C 및 D)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)에 인접하는 제2 유성 기어 세트(RS2)와 출력부에 가까운 제3 유성 기어 세트(RS3) 사이의 영역에 배치된다. 클러치(D)의 다판 패키지는 공간상 볼 때 대략 반경 방향에서 클러치(C)의 다판 패키지의 위쪽에 배치되며, 그럼으로써 두 클러치(C 및 D)는 [제2 유성 기어 세트(RS2)로 향해 있는 제3 유성 기어 세트의 측에서] 축 방향으로 제3 유성 기어 세트(RS3)에 인접하게 된다. 이 경우, 제2 유성 기어 세트(RS2)의 링 기어(HO2)와 제3 유성 기어 세트(RS3)의 선 기어(SO3) 사이의 작동 연결부를 형성하는 샤프트(5)는 축 방향으로 클러치(C)를 완전히 둘러싸며, 그럼으로써 클러치(C)는 샤프트(5)를 통해 형성되는 원통형 챔버의 내부에 배치된다. 그 밖에도, 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)와 클러치(D) 사이의 작동 연결부를 형성하는 샤프트(8)는 축 방향으로 제2 유성 기어 세트(RS2) 및 클러치(E)를 완전히 둘러싼다. 이미 예시한 것처럼, 도 1에 도시된 두 클러치(C 및 D)의 공간상 배치는 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 차량 내에 변속기의 장착을 위해 가용한 각각의 장착 공간에 따라서, 클러치들(C 및 D)을 축 방향으로 서로 나란히 배치하는 것이 적합할 수 있으며, 이런 경우 클러치(D)는 클러치(C)보다 제3 유성 기어 세트(RS3)에 더 가깝게 배치되고 두 클러치(C 및 D)의 다판 패키지는 적어도 유사하고 큰 직경부 상에 배치될 수 있다.

도 1에서 추가로 알 수 있듯이, 두 클러치(E 및 F)는 공간상 볼 때 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접하여 배치된다. 이 경우, 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)와 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4) 간의 동력 흐름 내에 제공되는 클러치(E)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제4 유성 기어 세트(RS4) 사이의 영역에 배치되며, 그에 반해 단지 5단 전진 변속단에서만 개방되고 모든 다른 변속단에서는 체결되어 있으며 그로 인해 작게 구성되는 도그 클러치의 구조 유형에서 구현되기 위해 특히 적합한 클러치(F)는 공간상 볼 때 제1 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)의 내부에서 중앙 영역에 배치된다. 이런 관점에서, 두 클러치(E 및 F)의 공간상 배치에 대해서도, 도 1에서 선택된 도면의 예시의 특징이 참조된다. 자명한 사실로서, 통상의 기술자는, 특히 클러치(F)가 상대적으로 더 큰 다판 지름을 갖는 다판 클러치로서 형성된다면, 두 클러치(E, F)를 다른 방식으로도 공간상 배치할 수 있다. 또한, 예컨대 클러치(E)는 유성 기어 세트(RS3)로 향해 있는 유성 기어 세트(RS2)의 측에도 배치될 수 있다. 또한, 클러치(F)는 양쪽 측 중 일측에서 축 방향에서 유성 기어 세트(RS2)의 옆에, 경우에 따라서는 축 방향에서 클러치(E)의 옆에, 또는 반경 방향에서 클러치(E)의 아래쪽에 배치될 수 있다.

도 1에서 추가로 알 수 있듯이, 유성 기어 세트들(RS1, RS4 및 RS3)은 각각 기껏해야 변속기의 하나의 샤프트에 의해 축 방향으로 중심을 지나 관통된다. 구체적으로 말하면, 유성 기어 세트들(RS1 및 RS4)은 단지 입력 샤프트(AN)에 의해서만, 또는 샤프트(1)에 의해서만 축 방향으로 중심을 지나 완전히 관통되며, 입력 샤프트(AN)는 자신의 축 방향 연장부에서 제3 샤프트(3)와 제7 샤프트(7)를, 그리고 제5 샤프트(5)의 한 섹션을 중심을 지나 관통한다. 이는, 한편으로 입력 샤프트(AN) 및 기어 세트들의 치수 설계를 위해, 다른 한편으로는 4개의 유성 기어 세트(RS1 ~ RS4)의 유성 기어들로 향하는 비교적 간단한 윤활제 공급부를 위해, 그리고 4개의 클러치(E, F, D, C)로 향하는 비교적 간단한 압력 매체 및 윤활제 공급부를 위해서도 특히 바람직하다. 클러치(F)의 각각의 공간상 위치에 따라서, 제2 유성 기어 세트(RS2) 역시도 단지 하나의 샤프트에 의해서만 [이런 경우 입력 샤프트(AN) 또는 샤프트(1)에 의해서만] 축 방향으로 중심을 지나 완전히 관통될 수 있다.

도 1에서 추가로 알 수 있듯이, 어떤 경우든 제1 유성 기어 세트(RS1)의 유성 기어 캐리어(ST1)와 제3 유성 기어 세트(RS3)의 링 기어(HO3) 사이의 작동 연결부를 형성하는 변속기의 샤프트(6)는 자신의 축 방향 연장부에서 제4 및 제2 유성 기어 세트(RS4, RS2)뿐만 아니라 4개의 클러치(E, F, C, D)에도 완전히 중첩된다.

도 2에는, 도 1에 따르는 본 발명에 따른 9단 자동 변속기의 예시의 변속 선도가 도표로 도시되어 있다. 각각의 변속단에서, 4개의 시프팅 부재가 체결되고 2개의 시프팅 부재는 개방된다. 시프팅 논리 외에, 변속 선도에서도, 개별 변속단 단계들의 각각의 변속비들(i)과 그로부터 결정되는 변속비 차이들(phi)에 대한 예시의 값들 역시도 추론될 수 있다. 명시된 변속비들(i)은 마이너스 2.00; 마이너스 1.70; 마이너스 1.61 및 마이너스 4.30의 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS4, RS2, RS3)의 (표준) 고정 변속비들에서 구해진 결과이다. 추가로 변속 선도에서는 순차적인 시프팅 방식의 경우 (다시 말하면 각각 하나의 변속단만큼 업 시프팅 또는 다운 시프팅 동안) 이중 시프팅 또는 다중 시프팅이 방지되는 점도 추론될 수 있는데, 그 이유는 시프팅 논리에서 인접한 2개의 변속단 단계는 항상 2개의 시프팅 부재를 함께 이용하기 때문이다. 7단 전진 변속단은 직결 변속단(direct gear)으로서 형성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 9단 자동 변속기의 계산상 효율은 특히 각각의 변속단에서 총 6개의 시프팅 부재 중 단지 2개의 시프팅 부재만이 인터로킹되지 않고 그 결과 개방된 마찰형 시프팅 부재들 상에서 통례적인 드래그 손실은 효과적으로 최소화되기 때문에 매우 우수하다. 계산상의 변속기 효율에 대한 표준 값들은 1단 변속단에서 98.4%, 2단 변속단에서 97.7%, 3단 변속단에서 98.8%, 4단 변속단에서 98.6%, 5단 및 6단 변속단에서 98.9%, 7단 변속단에서 100%, 8단 변속단에서 99.4%, 그리고 9단 변속단에서 99.2%이다.

개별 유성 기어들의 또 다른 고정 변속비들을 이용할 때, 개별 변속단 단계들에서 또 다른 변속비들이 발생한다. 이에 대한 예시는, 도 2에 명시된 변속 선도의 이용하에 도 3에 도시되어 있다. 도 3에서 명시되는 변속비들(i) 및 변속비 차이들(phi)은 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS4, RS2, RS3)에 대해 마이너스 2.0, 마이너스 1.70, 마이너스 1.61 및 마이너스 4.50의 고정 변속비들을 기초로 한다.

도 4에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제2 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 도 1의 기어 세트 모델의 운동학에 상응하지만, 그러나 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4) 및 6개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E, F)의 공간상 배치는 수정되어 있다.

공간상 볼 때, 도 4에서 상호 간에 동축으로 서로 나란히 배치되는 4개의 유성 기어 세트의 순번은, 도 1에 비해, "제2, 제4, 제1, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말하면 "RS2-RS4-RS1-RS3"의 배치)가 제공되는 정도로 변경되어 있다. 이 경우, 제2 유성 기어 세트(RS2)는 예시로서 자동 변속기의 입력 측으로 향해 있다. 그에 따라, 변속기 하우징(GG)의 내부에서 시프팅 부재들의 또 다른 공간상 배치도 제공된다. 이렇게 두 브레이크(A 및 B)는 예시로서 반경 방향에서 유성 기어 세트들(RS1 및 RS3)의 위쪽 영역에 위치되고, 3개의 클러치(C, E 및 F)는 예시로서 축 방향에서 유성 기어들(RS2 및 RS4) 사이의 영역에 위치되며, 클러치(D)는 예시로서 유성 기어 세트(RS4)의 반대 방향으로 향해 있는 유성 기어 세트(RS2)의 측에 위치된다.

도 4에는, 제3 유성 기어 세트(RS3)가 예시로서 자동 변속기의 입력 측으로 향해 있음으로 해서, 소위 "전륜 횡치형 구동 장치"를 탑재한 차량에서의 적용을 위한 상기 배치의 우수한 적합성도 마찬가지로 예시되어 있다.

도 5에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제3 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 도 1의 기어 세트 모델의 운동학에 상응하지만, 그러나 시프팅 부재들의 공간상 배치는 수정되어 있다. 공간상 볼 때, 동축으로 서로 나란히 배치되는 4개의 개별 유성 기어 세트들의 순번은 변함없이 "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"이며, 다시 말하면 도 1에서처럼 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치이며, 제1 유성 기어 세트(RS1)는 다시금 예시로서 자동 변속기의 입력 측으로 향해 있다.

도 1에 비해 수정된 점은, 한편으로 축 방향에서 두 유성 기어 세트(RS2 및 RS3) 사이의 영역에 제공되는 클러치들(C 및 D)의 공간상 배치이다. 이제부터, 클러치들(C 및 D)은 공간상 축 방향으로 서로 나란히 배치되며, 제3 시프팅 부재로서 적용되는 클러치(C)는 축 방향으로 제2 유성 기어 세트(RS2)에 직접 인접하고, 제4 시프팅 부재로서 적용되는 클러치(D)는 축 방향으로 제3 유성 기어 세트(RS3)에 직접 인접한다. 다른 한편으로, 이제부터 두 클러치(E 및 F)는 공간상 볼 때 축 방향에서 두 유성 기어 세트(RS4 및 RS2) 사이의 영역에 배치되며, 제5 시프팅 부재로서 적용되는 클러치(E)의 (여기서는 예시로서 다판 패키지로서 예시되는) 마찰 부재는 반경 방향에서 제6 시프팅 부재로서 적용되는 클러치(F)의 (여기서는 예시로서 다판 패키지로서 예시되는) 마찰 부재의 위쪽에 배치된다.

도 6에는 도 5에 도시된 변속 선도에 대한 실시예로서 실제로 구현된 상세 구성의 변속기 단면도가 도시되어 있다. 도 6a에는, 상기 변속기 단면도 중 한 절개 부분이 확대된 상세도로 도시되어 있다.

일반적으로 여타의 경우 공지된 적합한 자동 변속기를 위한 하나의 추가 전진 변속단은, 단지, 기본 변속기에 비해 필요한 변경 범위가 경제적으로 무난하다는 전제조건하에서, 자동차의 엔진 특성 맵에서 추가 변속단을 통해 가능한 작동점 변위로 인한 이득이 자동 변속기 내에서 하나 이상의 추가 시프팅 부재를 통해 야기되는 추가 손실보다 더 클 때에만, 유의적인 고객 편익을 제공한다. 이런 고려사항을 기반으로, 그리고 본원의 출원인의 DE 10 2005 002 337 A1에서 유도되는 공지된 8단 자동 변속기("8HP70")의 실제 구성을 기반으로, 도 6에서 제안되는 본 발명에 따른 변속기의 과제는, 본 발명에 따른 기어 세트를 위해, 기본 변속기에 비해 한편으로 단지 특히 적은 추가 손실만을 야기하고 다른 한편으로는 가능한 한 많은 동일 부재 및 가능한 한 많은 동일한 제조 공정의 이용을 허용하면서 가능한 한 존재하는 장착 공간 내에서도 장착될 수 있는 클러치 어셈블리를 찾아낸다는 점에 있다.

샤프트(7)[제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)]와 샤프트(9)[제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)] 간의 동력 흐름 내 클러치(F)와, 샤프트(7)[제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)]와 샤프트(8)[제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 캐리어(ST2)] 간의 동력 흐름 내 클러치(E)를 포함하는 본 발명에 따른 기어 세트에 상응하게, 상기 두 클러치(E 및 F)의 유압 작동을 위해 제공되는 서보 메커니즘의 배치를 위한 4가지 가능성이 존재한다.

1. 샤프트(7) 상의 클러치(E)의 서보 메커니즘 및 샤프트(7) 상의 클러치(F)의 서보 메커니즘.

2. 샤프트(7) 상의 클러치(E)의 서보 메커니즘 및 샤프트(9) 상의 클러치(F)의 서보 메커니즘.

3. 샤프트(8) 상의 클러치(E)의 서보 메커니즘 및 샤프트(9) 상의 클러치(F)의 서보 메커니즘.

4. 샤프트(8) 상의 클러치(E)의 서보 메커니즘 및 샤프트(7) 상의 클러치(F)의 서보 메커니즘.

4가지 배치 가능성 중 첫 번째 배치 가능성만이, 기본 변속기에 비해, 추가의 제6 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부의 영역에서의 누출 및 마찰을 통해 불가피하게 추가적인 변속기 손실의 최소화를 가능하게 한다. 요컨대, 단지 1번의 배치에 의해서만, 두 클러치(E 및 F)의 서보 메커니즘들의 압력 매체 공급부를, 입력 샤프트에서부터 출발하여, 지름의 관점에서 동일한 크기인 3개의 직사각형 단면 링(rectangular section ring)만으로, 상기 두 서보 메커니즘의 압력 챔버들로까지 이어지게 할 수 있다. 또한, 상기 3개의 직사각형 단면 링은 입력 샤프트의 외경부 상에 배치되며, 다시 말하면 변속기 내에서 압력 매체 공급부의 가능한 한 최소의 직경부 상에 배치되며, 이는, 자신들의 활주면들 사이에서 상대 회전속도로 회전할 때 직사각형 단면 링들 상에서 발생하는 마찰 손실을 최소화한다. 지름의 관점에서 동일한 크기인 3개의 직사각형 단면 링을 포함하는 배치의 대안으로, 지름의 관점에서 동일한 크기인 4개의 직사각형 단면 링 역시도 이용될 수 있으며, 이는, 그 경우, 축 방향에서 중앙의 두 직사각형 단면 링 상에서 발생하는 누출 오일이 중앙의 직사각형 단면 링들 사이에서 무압 상태로 배출됨으로써, 축 방향으로 직접 서로 나란히 배치되어 회전하는 두 압력 매체 전달 지점에서 가능한 상호 간의 압력 영향은 효과적으로 억제된다는 장점이 있다.

이를 달성하기 위해, 도 6에서 제안되는 상세 구성도에서, 두 클러치(E)는 통합되어 어셈블리를 형성하며, 이 어셈블리는 공간상 볼 때 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)와 제2 유성 기어 세트(RS2) 사이의 영역에 배치되며, 예시로서 다판 패키지로서 형성되는 클러치(E)의 마찰 부재(LE)는 반경 방향에서 예시로서 다판 패키지로서 형성되는 클러치(F)의 마찰 부재(LF)의 위쪽에 배치된다. 이처럼, 반경 방향에서, 자신의 치수 설계를 기본 변속기로부터 실질적으로 인계받은 클러치(E)의 내부에서, 기본 변속기에 비해 추가적인 클러치(F)를 배치하는 점은, 가능한 최소의 직경부 상에 클러치(F)의 다판들을 배치하는 것을 가능하게 하며, 이는 개방된 상태에서 클러치(F)의 드래그 손실에 긍정적으로 작용한다.

반경 방향의 바깥쪽 클러치(E)의 외부 디스크 캐리어는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)와 비틀리지 않게 직접 연결되어 샤프트(7)의 일측 섹션을 형성한다. 샤프트(7)의 타측 섹션은 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)의 방향으로 연장되는 허브에 의해 형성되며, 이 허브는 마찬가지로 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)와 비틀리지 않게 연결되며, 그 밖에도 반경 방향의 안쪽 클러치(F)의 외부 디스크 캐리어와도 비틀리지 않게 연결된다. 반경 방향의 바깥쪽 클러치(E)의 내부 디스크 캐리어는 샤프트(8)의 일측 섹션을 형성하면서 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2) 및 클러치(D)의 내부 디스크 캐리어와 비틀리지 않게 연결된다. 여기서 도시된 실시예에서, 클러치(E)의 내부 디스크 캐리어와 유성 기어 캐리어(ST2)는 일체형으로 구현된다. 반경 방향의 안쪽 클러치(F)의 내부 디스크 캐리어는 샤프트(9)의 일측 섹션을 형성하면, 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)와 비틀리지 않게 연결된다. 도 6에서 X로 표시되어 있는 변속기 단면 상세도는 도 6a에 확대되어 도시되어 있다.

제조 기술 측면에서 바람직한 방식으로, 기본 변속기에 비해 새로운 상기 어셈블리(E/F)는 자신에 인접하는 제4 유성 기어 세트(RS4)를 변경하지 않는데, 그 이유는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2) 상의 직접적인 연결을 위해 기본 변속기에서 제공되는 링 기어(HO4) 상의 경계면이 클러치들(E 및 F)의 새로운 두 외부 디스크 캐리어의 연결을 위해서도 적합하기 때문이다.

전기 유압식 제어 유닛(HSG)은, 변속기 펌프(PU)에 의해 공급되는 압력 매체를 필요에 따라 6개의 개별 시프팅 부재(A ~ F)로 안내한다. 도 6/6a에는 4개의 클러치(C, D, E 및 F)로 향하는 압력 매체 공급부들(pC, pD, pE 및 pF)이 표시되어 있다. 클러치(C)의 서보 메커니즘(SC)은 출력 샤프트(AB)로부터 압력 매체를 공급받는다. 다른 3개의 클러치(D, E 및 F)의 서보 메커니즘(SD, SE 및 SF)은 입력 샤프트(AN)로부터 압력 매체를 공급받는다. 서보 메커니즘들(SC, SD, SE 및 SF)은 구조적으로 공지된 방식으로 각각 하나의 (도면에는 별도로 식별 표시되지 않은) 압력 챔버, 및 이 각각의 압력 챔버 내에서 우세하게 존재하는 회전 압력의 보상을 위해 제공되는 각각 하나의 (도면에는 별도로 식별 표시되지 않은) 압력 보상 챔버를 구비하여 구현된다. 서보 메커니즘들(SC, SD, SE 및 SF)의 상기 압력 보상 챔버들은, 무압 상태에서, 입력 샤프트(AN)로부터 윤활제 공급부(pS)를 경유하여 공급되는 윤활제로 충전된다. 그 밖에도, 윤활제 공급부(pS)는 공지된 방식으로 변속기 내의 윤활 지점들에도 윤활제를 공급한다.

도 6/6a에서는, 클러치(E)의 마찰 부재(LE)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SE)뿐만 아니라, 클러치(F)의 마찰 부재(LF)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SF) 역시도 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)와 비틀리지 않게 연결된 샤프트(7)의 허브형 섹션 상에 수용되어 있는 점을 알 수 있다. 그에 따라, 링 기어(HO4), 서보 메커니즘(SE) 및 서보 메커니즘(SF)은 상시 동일한 회전속도로 회전한다. 여기서 도시되는 실시예에서, 서보 메커니즘(SF)은 공간상 볼 때 축 방향에서 서보 메커니즘(SE)의 바로 옆에 배치되며, 이는 기본 변속기에 의해 사전 설정되는 장착 공간을 위해 최적의 조건인 것으로서 증명되는 배치이다. 그 대안으로, 또 다른 구조적인 구현예에서, 예컨대 반경 방향의 바깥쪽 마찰 부재(LE)에 할당되는 서보 메커니즘(SE)은, 공간상 볼 때, 실질적으로 반경 방향에서, 반경 방향의 안쪽 마찰 부재(LF)에 할당된 서보 메커니즘(SF)의 위쪽에 배치될 수 있다.

입력 샤프트(AN)와 샤프트(7)의 허브형 섹션 사이에서 회전하는 압력 매체 전달 지점들의 밀봉을 위해, 도 6/6a에 도시된 실시예에서, 지름의 관점에서 동일한 크기인 4개의 직사각형 단면 링을 포함하는 앞서 언급한 변형예가 실현된다. 도 6a에서, 압력 매체 공급부(pE)에 할당된 두 직사각형 단면 링은 RE로 표시되어 있고, 압력 매체 공급부(pF)에 할당된 두 직사각형 단면 링은 RF로 표시되어 있다.

마지막으로, 도 7에는, 본원의 출원인의 DE 10 2005 002 337 A1에서 유도되는 양산 변속기("8HP70")에 대한 변경 범위가 빗금으로 표시되어 있는 도 6의 상세 구성도가 도시되어 있다. 여기서는, 본 발명에 따른 기술 교시를 적용할 경우, 상기 8단 자동 변속기("8HP70")를 9단 자동 변속기로 개량하기 위해, 소수의 구조 부재 측의 변경만이 필요하며, 그럼으로써 산업화 시 추가로 필요한 제조 측면의 투자는 분명히 적다는 점을 쉽게 알 수 있다. 또한, 8단 자동 변속기("8HP70")에 비해 추가적인 제6 시프팅 부재는 특히 바람직한 방식으로 정해진 변속기 하우징의 확대를 초래하지 않으며, 다시 말하면 본 발명에 따른 개선예는 추가 변속단에도 불구하고 장착 공간에 대해 중립적으로 나타날 수 있으며, 변속기 하우징(GG)도 기본 변속기에 비해 변함없다는 점 역시도 잘 알 수 있다.

다른 변속기 부재들에 대한 새로운 어셈블리(E/F)의 경계면들의 영역에서는, 기본 변속기에 비해 비교적 적고 구조적으로 간단한 변경사항만이 요구된다. 컵 형태의 실린더로서 형성되는 샤프트(6)는 기본 변속기에 비해 변함없다. 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)는 기본 변속기에 비해 변함없다. 샤프트(8)의 일측 섹션을 형성하는 내부 디스크 캐리어(E)/유성 기어 캐리어(ST2)의 결합부는 신규 부분이다. 샤프트(8)의 타측 섹션을 형성하는 클러치(D)의 원통형 내부 디스크 캐리어는 기본 변속기에 비해 축 방향으로 더 짧다. 샤프트(5)의 일측 섹션을 형성하는 클러치(C)의 원통형 외부 디스크 캐리어는 기본 변속기에 비해 축 방향으로 마찬가지로 더 짧다. 샤프트(1)의 일측 섹션을 형성하는 클러치(C)의 내부 디스크 캐리어의 허브 섹션이면서 선 기어(SO2)에 가까운 상기 허브 섹션은, 기본 변속기에 비해 추가적인 클러치(F)의 내부 디스크 캐리어의 지지를 가능하게 하기 위해, 극미하게만 조정된다. 클러치(E)의 외부 디스크 캐리어 및 클러치(F)의 외부 디스크 캐리어를 포함하여 링 기어(HO4) 내에 걸림 고정되면서 샤프트(7)의 일측 섹션을 형성하는 허브는 신규 부분이다. 동일한 방식으로, 두 클러치(E 및 F)의 서보 메커니즘들도 신규 부분이다. 기본 변속기에 비해 추가적인 클러치(F)의 내부 디스크 캐리어이면서 샤프트(9)의 일측 섹션을 형성하는 상기 내부 디스크 캐리어는 신규 부분이다. 요컨대 상기 내부 디스크 캐리어와 연결되면서 샤프트(9)의 타측 섹션을 형성하는 선 기어(SO2)는 상기 연결의 영역에서 기본 변속기에 비해 수정되어 있다.

기본 변속기에 비해 추가적인 시프팅 부재로 인해, 전기 유압식 제어 유닛(HSG)의 신규 구성이 요구되지만, 그러나 기본 제어 유닛의 수많은 부재가 그대로 이용될 수 있다.

제조 기술 측면에서 특히 바람직한 경우는 신규 변속기 개념의 모듈 능력(modular capability)이다. 도 6에서 제안되는 9단 자동 변속기로부터, 명백하게 간단한 방식으로 8단 자동 변속기가 유도된다. 이미 앞에서 명시한 것처럼, 도 6에 제공되는, 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)의 구성은 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)에서의 직접적인 연결을 위해서도 적합하며, 그럼으로써 클러치(F)가 생략되어도, 이제부터 직접적으로 선 기어(SO2)에 대한 링 기어(HO4)의 연결을 위해, 그리고 그런 다음 변함없이 링 기어(HO4)와 연결되는 클러치(E)의 외부 디스크 캐리어의 연결을 위해, 단지 샤프트(7)의 변경된 허브 및 변경된 선 기어(SO2)만이 필요할 뿐이다. 입력 샤프트(1)는, 압력 매체 공급부(pF)를 위해 8단 자동 변속기에서는 더 이상 요구되지 않는 보어에도 불구하고, 동일 부분으로서 이용될 수 있다. 8단 변형예를 위한 전기 유압식 제어 유닛(HSG)으로서는 기본 변속기("8HP70")에서 공지된 제어 유닛이 적합하다.

도 8에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제4 실시예가 도시되어 있다. 여기에 도시되는 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 도 1의 기어 세트 모델의 운동학에 상응하며, 도 5의 기어 세트 모델과 유사하다. 그러나 도 5와 달리, 도 8에서는, 제7 샤프트(7)가 다판 클러치(E)의 내부 디스크 캐리어 및 다판 클러치(F)의 외부 디스크 캐리어와 연결된다. 그에 상응하게, 다판 클러치(E)의 외부 디스크 캐리어는 이제 제8 샤프트(8)와 연결되며, 그에 반해 다판 클러치(F)의 내부 디스크 캐리어는 이제 제9 샤프트(9)와 연결된다. 이런 구조적인 구현예는, 클러치들(E, F)을 위해, 클러치(E)의 내부 디스크들, (반경 방향의 바깥쪽) 클러치(E)의 다판 패키지를 체결하기 위한 여기서는 별도로 도시되지 않은 서보 메커니즘, 클러치(F)의 외부 디스크들, 및 (반경 방향의 안쪽) 클러치(F)의 다판 패키지를 체결하기 위한 여기서는 별도로 도시되지 않은 서보 메커니즘을 수용하는 하나의 공통 다판 캐리어를 가능하게 한다. 이런 구조적인 구현예는, 특히 바람직한 방식으로, 공간을 절약하는 클러치들(E 및 F)의 인터리브형 배치(interleaved arrangement) 및 모든 시프팅 부재로 향하는 누출 손실이 적은 압력 매체 및 윤활제 공급부를 가능하게 하며, 이는 하기에서 훨씬 더 상세하게 설명된다.

도 9에는, 도 8에 도시된 변속 선도를 위한 실시예로서 실제로 구현된 상세 구성의 변속기 단면도가 도시되어 있다. 도 9에서 X로 표시된 변속기 단면 상세도는 도 9a에 확대되어 도시되어 있다. 여기서는, 두 클러치(E)가 통합되어 어셈블리를 형성하며, 이 어셈블리는, 클러치(E)의 다판 패키지(LE)와, 다판 패키지(LF)를 체결하기 위해 제공되는 클러치(E)의 서보 메커니즘과, 클러치(F)의 다판 패키지(LF)와, 다판 패키지(LF)를 체결하기 위해 제공되는 클러치(F)의 서보 메커니즘(SF)과, 그리고 다판 패키지(LE)의 내부 디스크들, 다판 패키지(LF)의 외부 디스크들, 서보 메커니즘(SE) 및 서보 메커니즘(SF)을 수용하기 위한 공통 다판 캐리어를 포함하여, 공간상 볼 때 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)와 제2 유성 기어 세트(RS2) 사이의 영역에 배치되어 있는 점을 잘 알 수 있다. 어셈블리의 다판 패키지들(LE, LF)은 반경 방향에서 서로 겹쳐 배치되는 반면[다판 패키지(LE)는 반경 방향에서 다판 패키지(LF)의 위쪽에 배치됨], 어셈블리의 서보 메커니즘들(SE, SF)은 축 방향으로 서로 나란히 배치된다[서보 메커니즘(SE)은 제4 유성 기어 세트(RS4)에 인접하고, 서보 메커니즘(SF)은 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접함].

공통 (여기서는 예시로서 일체형인) 다판 캐리어는 입력 샤프트(AN)(샤프트 1) 상에 회전 가능하게 장착된 허브를 포함하며, 이 허브는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)와 비틀리지 않게 연결되어 샤프트(7)의 일측 섹션을 형성한다. 클러치(E)의 외부 디스크 캐리어는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)와 비틀리지 않게, 그리고 클러치(D)의 내부 디스크 캐리어와 비틀리지 않게 연결되어 샤프트(8)의 일측 섹션을 형성한다. 클러치(F)의 내부 디스크 캐리어는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)와 비틀리지 않게 연결되어 샤프트(9)의 일측 섹션을 형성한다. 그에 따라, 도 9에 도시된 실시예의 경우, 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4), 제5 시프팅 부재(E)의 마찰 부재(LE)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SE), 및 제6 시프팅 부재(F)의 마찰 부재(LF)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SF)은 상시, 앞서 도 6/6a에서 도시된 실시예의 경우와 동일하게, 동일한 회전속도로 회전한다.

도 9/9a에서는, 전기 유압식 제어 유닛(HSG)이 변속기 펌프(PU)에 의해 공급되는 압력 매체를 필요에 따라 6개의 개별 시프팅 부재(A ~ F)로 안내하는 점도 추가로 알 수 있다. 4개의 클러치(C, D, E 및 F)로 향하는 압력 매체 공급부들은 pC, pD, pE 및 pF로 표시되어 있다. 클러치(C)의 서보 메커니즘(SC) 및 클러치(E)의 서보 메커니즘(SE)은 압력 샤프트(AN)로부터 압력 매체를 공급받는다. 클러치(D)의 서보 메커니즘(SD) 및 클러치(F)의 서보 메커니즘(SF)은 출력 샤프트(AB)로부터 압력 매체를 공급받는다. 서보 메커니즘들(SC, SD, SE 및 SF)은 구조적으로 공지된 방식으로 각각 하나의 (도면에는 별도로 식별 표시되지 않은) 압력 챔버, 및 각각의 압력 챔버 내에서 우세하게 존재하는 회전 압력의 보상을 위해 제공되는 각각 하나의 (도면에는 별도로 식별 표시되지 않은) 압력 보상 챔버를 구비하여 구현된다. 서보 메커니즘들(SC, SD, SE 및 SF)의 상기 압력 보상 챔버들은, 무압 상태에서, 입력 샤프트(AN)로부터 윤활제 공급부(pS)를 경유하여 공급되는 윤활제로 충전된다. 그 밖에도, 윤활제 공급부(pS)는 공지된 방식으로 변속기 내의 윤활 지점들에도 윤활제를 공급한다.

도 9에서는, 시프팅 부재(A)가 다판 브레이크로서 형성되며, 그에 반해 시프팅 부재(B)는 도그 브레이크로서 형성되는 점도 추가로 알 수 있다.

다판 클러치들로서 도 5 내지 도 9에서 제안되는 두 클러치(E 및 F)의 형성의 대안으로, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 자동 변속기의 제5 시프팅 부재로서의 클러치(E)는 다판 클러치로서 형성될 수 있고, 그에 반해 자동 변속기의 제6 시프팅 부재로서의 클러치(F)는 형태 결합식 클러치로서 (예컨대 도그 클러치의 유형으로) 형성될 수 있다. 이런 경우에, 바람직하게는 클러치들(E 및 F)은 양자 모두 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접하여 배치되며, 이와 동시에 클러치(F)는 공간상 볼 때 반경 방향에서 클러치(E)의 마찰 부재(다시 말해 다판 패키지)의 아래쪽 영역에 배치된다. 그 대안으로, 도그 클러치(F)는 공간상 볼 때 또한 적어도 부분적으로 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어의 내부에서 중앙 영역에 배치될 수 있다.

클러치(F)가 형태 결합식 클러치로서 구현된다면, 도 2 및 도 3에 도시된 시프팅 논리를 이용할 때 변속단 전환과 관련하여, 바람직하게는 (도그) 클러치(F)가 토크를 전달하지 않는 5단 전진 변속단으로부터, (도그) 클러치(F)가 토크를 전달하는 6단 전진 변속단으로 업 시프팅할 때, 상기 5-6 업 시프팅의 진행 중에, 우선 4단 전진 변속단으로의 다운 시프팅이 실행되고, 그런 다음 6단 전진 변속단으로 4-6 직접 시프팅이 실행된다. 시프팅 순서의 관점에서, 상기 4-6 직접 시프팅은 차단하는 마찰 클러치[여기서는 클러치(E)] 및 접속하는 마찰 클러치[여기서는 클러치(C)]와의 간단한 중첩식 시프팅에 상응한다. 다시 말해, 원칙상, 상기 4-6 직접 시프팅은, 본 발명의 형성에 기반이 되는 DE 10 2005 002 337 A1에서 공지된 8단 자동 변속기의 4-5 업 시프팅에 상응한다.

단순한 마이너스 유성 기어 세트들로서 총 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 도 1에 도시된 실시형태는 예시로서 해석되어야 한다. 기어 세트 시스템의 운동학을 변경하지 않으면서, 마이너스 유성 기서 세트들 중 각자 또는 복수 개는 플러스 유성 기어 세트들로 대체될 수 있다. 도 10에는, 기술적으로 중요한 변속기 구성을 달성하는 상기 유형의 유성 기어 세트 유형 변형예들을 포함하는 도표가 도시되어 있다. 하기에서는, 상기 예시들 중 3개의 예시가 더 상세하게 설명된다. 도표 내에 열거된 모든 변형예는 도 2에 도시된 시프팅 논리를 통해 9개의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단을 시프팅할 수 있다.

도 11에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제5 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 도 1의 기어 세트 모델의 운동학에 상응하기는 하지만, 그러나 제1 유성 기어 세트(RS1)의 구조적인 형성은 수정되어 있다. 다시 말해, 상기 제2 실시예의 시프팅 논리는 도 2 및 도 3에 도시된 것과 동일한 것이다. "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치)를 갖는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 동축으로 서로 나란한, 도 1로부터 인계된 예시의 공간상 배치를 유지하면서, 그리고 6개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E 및 F)의 도 5에 도시된 예시의 공간상 배치도 실질적으로 유지하면서, 제1 유성 기어 세트(RS1)는 이제부터 플러스 유성 기어 세트로서 구현되며, 그에 반해 다른 3개의 유성 기어 세트(RS4, RS2 및 RS3)는 도 1에 비해 변함없이 마이너스 유성 기어 세트들로서 구현된다.

도 11에서 알 수 있듯이, 도 1에서처럼 브레이크(A)를 통해 하우징(GG)과 연결될 수 있는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제1 부재는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 선 기어(SO1)이다. 그에 따라, 도 1에서처럼 선 기어(SO1)와 이 선 기어에 인접하는 선 기어(SO4)는 제1 커플링 샤프트로서 적용되는 변속기의 제3 샤프트(3)를 형성한다. 도 1과 달리, 제3 유성 기어 세트(RS3)의 링 기어(HO3)와 함께 제3 커플링 샤프트로서 적용되는 변속기의 제6 샤프트(6)를 형성하는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제2 부재는 이제부터 제1 유성 기어 세트(RS1)의 링 기어(HO1)이다. 그 밖에도, 도 1과 달리, 브레이크(B)를 통해 변속기 하우징(GG)과 연결될 수 있는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제1 부재는 이제부터 제1 유성 기어 세트(RS1)의 유성 기어 캐리어(ST1)이다. 그에 따라, 이제부터, 유성 기어 캐리어(ST1)는 변속기의 제4 샤프트(4)를 형성한다. 이런 점은, 도 11에서, 도 1에 대해 제1 유성 기어 세트의 유성 캐리어 및 링 기어의 연결을 교체하지만, 그러나 유성 기어 시스템의 운동학은 변함없다.

도 12에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제6 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 다시금 도 1의 기어 세트 모델의 운동학에 상응한다. "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치)를 갖는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 동축으로 서로 나란한, 도 1로부터 인계된 예시의 공간상 배치를 유지하면서, 그리고 6개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E 및 F)의 도 5에 도시된 예시의 공간상 배치도 실질적으로 유지하면서, 이제부터 제4 유성 기어 세트(RS4)는 플러스 유성 기어 세트로서 구현되며, 그에 반해 다른 3개의 유성 기어 세트(RS1, RS2 및 RS3)는 도 1에 비해 변함없이 마이너스 유성 기어 세트들로서 구현된다.

도 12에서 알 수 있듯이, 도 1에서처럼 브레이크(A)를 통해 하우징(GG)과 연결될 수 있는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 제1 부재는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 선 기어(SO4)이다. 그에 따라, 도 1에서처럼, 선 기어(SO4)와 이 선 기어에 인접하는 선 기어(SO1)는 제1 커플링 샤프트로서 적용되는 변속기의 제3 샤프트(3)를 형성한다. 도 1과 달리, 제1 샤프트(1) 또는 입력 샤프트(AN)와 상시 연결되는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 제2 부재는 이제부터 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4)이다. 그 밖에도, 도 1과 달리, 변속기의 [클러치(E) 및 클러치(F)와 상시 연결되는] 제7 샤프트(7)를 형성하는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제3 부재는 이제부터 유성 기어 세트(RS4)의 유성 기어 캐리어(ST1)이다. 이런 점은, 도 12에서, 도 1에 대해 제4 유성 기어 세트의 유성 캐리어 및 링 기어의 연결을 교체하지만, 그러나 유성 기어 시스템의 운동학은 변함없다.

도 13에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제7 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 9단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 마찬가지로 도 1의 기어 세트 모델의 운동학에 상응한다. "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치)를 갖는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 동축으로 서로 나란한, 도 1로부터 인계된 예시의 공간상 배치를 유지하면서, 그리고 6개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E 및 F)의 도 5에 도시된 예시의 공간상 배치도 실질적으로 유지하면서, 이제부터 제2 유성 기어 세트(RS2)는 플러스 유성 기어 세트로서 구현되며, 그에 반해 다른 3개의 유성 기어 세트(RS1, RS4 및 RS3)는 도 1에 비해 변함없이 마이너스 유성 기어 세트들로서 구현된다.

도 13에서 알 수 있듯이, 도 1에서처럼 변속기의 [클러치(F)와 상시 연결되는] 제9 샤프트를 형성하는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제1 부재는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)이다. 도 1과 달리, 변속기의 [클러치(D) 및 클러치(E)와 상시 연결되는] 제8 샤프트(8)를 형성하는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제2 부재는 이제부터 제2 유성 기어 세트(RS2)의 링 기어(HO2)이다. 그 밖에도, 도 1과 달리, 제3 유성 기어 세트(RS3)의 선 기어(SO3)와 함께 변속기의 제2 커플링 샤프트로서 적용되는 [그리고 클러치(C)와 상시 연결되는] 제5 샤프트(5)를 형성하는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제3 부재는 이제부터 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)이다. 이런 점은, 도 13에서, 도 1에 대해 제2 유성 기어 세트의 유성 캐리어 및 링 기어의 연결을 교체하지만, 그러나 유성 기어 시스템의 운동학은 변함없다.

상기 설명에서부터, 통상의 기술자는, 도 1, 도 11, 도 12 및 도 13과 달리, 4개의 개별 유성 기어 세트 중 2개 또는 3개가 플러스 유성 기어 세트로서 구현되는, 도 10에 열거된 변형예를 문제없이 생성할 수 있을 것이다. 이 경우, 기어 세트 시스템의 운동학의 유지를 위해, 단지, 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제1 부재는 선 기어로서 형성되고, 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제2 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되며, 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제3 부재는 링 기어로서 형성되기만 하면 되고, 그에 반해 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제1 부재는 선 기어로서 형성되고, 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제2 부재는 링 기어로서 형성되며, 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제3 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되기만 하면 된다.

도 14에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제8 실시예가 도시되어 있다. 도 1에 명시된 변속기 구조를 유의적으로 변경할 필요 없이, 그리고 변속기의 필요한 전체 길이를 유의적으로 확대시킬 필요 없이, 하나의 추가 전진 변속단을 목표로, 도 1에 도시된 변속 선도를 기반으로, 도 14에 따른 변속기의 경우 추가의 제7 시프팅 부재(G)가 제공되며, 이 제7 시프팅 부재는 클러치로서 형성되어 변속기의 제1 샤프트(1)[입력 샤프트(AN)]와 제8 샤프트(8) 간의 동력 흐름 내에 배치된다. 그 결과, 도 2에서 알 수 있는 제1 변속단의 하위의 추가 전진 변속단이 달성되며, 다시 말하면 도 2에서 알 수 있는 제1 변속단의 변속비보다 더 큰 변속비를 갖는 추가 스타팅 변속단이 달성된다.

도 1에서처럼, 도 14에 도시된 실시예의 경우에서도, 총 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)는 단순한 마이너스 유성 기어 세트들로서 형성되며, 이 마이너스 유성 기어 세트들 각각은 제1 부재와, 제2 부재와, 제3 부재를 포함하며, 다시 말하면 그 각각은 선 기어와, 유성 기어 캐리어와, 링 기어를 포함한다. 이 경우, 제1 부재들은 모두 선 기어들로서 형성되고, 제2 부재들은 모두 유성 기어 캐리어들로서 형성되며, 제3 부재들은 모두 링 기어들로서 형성된다. "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치)를 갖는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 동축으로 서로 나란한 공간상 배치는 도 1로부터 변함없이 인계된다.

도 14에서 추가로 알 수 있듯이, 6개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E 및 F)의 공간상 배치는 실질적으로 도 5로부터 인계된다. 도 5와 달리, 클러치들(E 및 F)은 이제부터 적어도 유사한 직경부 상에서 축 방향으로 서로 나란히 배치되며, 예시로서 하나의 공통 외부 디스크 캐리어를 포함한다.

도 14에서 추가로 알 수 있듯이, 입력 샤프트(AN)(또는 샤프트 1)와 유성 기어 캐리어(ST2)(샤프트 8) 간의 동력 흐름 내에 배치되는 클러치(G)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제1 유성 기어 세트(RS1)와 제4 유성 기어 세트(RS4) 사이의 영역에 배치된다. 이는, 두 링 기어(HO1 및 HO4)의 지름과 유사하게 비교적 큰 직경부 상에서 (하기에서 재차 설명되는 것처럼, 1단 전진 변속단에서만 체결되고 그 다음 비교적 큰 토크를 전달해야 하는) 클러치(G)의 다판 패키지의 배치를 허용한다. 그에 상응하게, 여기서 예시로서 클러치(G)의 외부 디스크 캐리어 및 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)와 연결되는 제8 샤프트(8)의 섹션은 제4 유성 기어 세트(RS4)와 완전히 중첩되며, 그럼으로써 유성 기어 세트(RS4) 및 클러치(G)는, 샤프트(8)의 상기 섹션을 통해 형성되는 원통형 챔버의 내부에 배치된다. 클러치(G)로 향하는 압력 매체 및 윤활제 공급부는 구조적으로 간단하고 누출 손실이 적은 방식으로 입력 샤프트(AN), 및 이 입력 샤프트와 상시 연결되는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 유성 기어 캐리어(ST4)를 통해 실현될 수 있다.

여기서 도시되는 클러치(G)의 공간상 배치는 예시의 특징을 가질 뿐이며, 자명한 사실로서 통상의 기술자는 클러치(G)를 또 다른 방식으로도 공간상 배치할 수 있다. 예컨대 클러치(G)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제4 유성 기어 세트(RS4) 사이의 영역에서 클러치(E)에 인접하게 배치될 수 있다. 특히 클러치(G)가 도그 클러치의 구조 유형으로 구현된다면, 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제3 유성 기어 세트(RS3) 사이의 영역에서 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접하게, 다시 말하면 클러치(C)에 가깝게 클러치(G)를 배치하는 점이 제공된다.

또한, 도 14에서 제안되는, 제7 시프팅 부재(G)만큼의 변속기의 확장은, "제2, 제4, 제1, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS2-RS4-RS1-RS3"의 배치)를 가지면서 동축으로 서로 나란히 배치되는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 도 4에서 제안되는 공간상 배치와도 조합될 수 있다. 여기서, 제1 샤프트(1)[입력 샤프트(AN)]에서부터 제8 샤프트(8)[유성 기어 캐리어(ST2)]까지 클러치(G)의 연결을 실현하기 위해, 클러치(G)는 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제4 유성 기어 세트(RS4) 사이의 영역에 배치될 수 있으며, 바람직하게는 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접하게, 축 방향으로 볼 때에는 클러치(C)의 옆에, 그리고 경우에 따라서는 반경 방향에서 클러치(E)의 위쪽에 배치될 수 있다.

도 15에는, 도 14에 따르는 본 발명에 따른 10단 자동 변속기의 예시의 변속 선도가 도시되어 있다. 각각의 변속단에서, 4개의 시프팅 부재는 체결되고 3개의 시프팅 부재는 개방된다. 또한, 상기 변속 선도에서는, 순차적인 시프팅 방식에서(다시 말하면 각각 하나의 변속단만큼 업 시프팅 또는 다운 시프팅 동안) 소위 다중 시프팅은 방지될 수 있는 점도 추론될 수 있는데, 그 이유는 시프팅 논리로 인접한 2개의 변속단 단계가 항상 2개의 시프팅 부재를 함께 사용하기 때문이다. 1단 전진 변속단은 큰 구동력을 위한 낮은 총 변속비를 갖는 소위 크롤러로서 그 적합성이 좋다. 8단 전진 변속단은 직결 변속단으로서 형성되며, 그럼으로써 오버드라이브 특징을 갖는 3개의 전진 변속단이 가용하게 된다.

단순한 마이너스 유성 기어 세트들로서 총 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 도 14에 도시된 실시형태는 예시로서 해석되어야 한다. 기어 세트 시스템의 운동학을 변경하지 않으면서, 마이너스 유성 기어 세트들 중 각자 또는 복수 개는 플러스 유성 기어 세트들로 대체될 수 있다. 도 16에는, 기술적으로 중요한 변속기 구성을 달성하는 상기 유형의 유성 기어 세트 유형 변형예들을 포함하는 도표가 도시되어 있다. 하기에서는, 상기 예시들 중 2개의 예시가 더 상세하게 설명된다. 도표 내에 열거된 모든 변형예는 도 15에 도시된 시프팅 논리를 통해 10개의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단을 시프팅할 수 있다.

도 17에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제9 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 10단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 도 14의 기어 세트 모델의 운동학에 상응하지만, 그러나 제1 유성 기어 세트(RS1)의 구조적 형성은 수정되어 있다. 다시 말해, 상기 제2 실시예의 시프팅 논리는 도 15에 도시된 것과 동일한 것이다. "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치)를 갖는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 동축으로 서로 나란한, 도 14로부터 인계된 예시의 공간상 배치를 유지하면서, 그리고 7개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E, F 및 G)의 도 14로부터 인계된 예시의 공간상 배치도 유지하면서, 제1 유성 기어 세트(RS1)는 이제부터 플러스 유성 기어 세트로서 구현되며, 그에 반해 다른 3개의 유성 기어 세트(RS4, RS2 및 RS3)는 도 1에 비해 변함없이 마이너스 유성 기어 세트들로서 구현된다.

도 17에서 알 수 있듯이, 도 12에서처럼 브레이크(A)를 통해 하우징(GG)과 연결될 수 있는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제1 부재는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 선 기어(SO1)이다. 그에 따라, 도 14에서처럼 선 기어(SO1)와 이 선 기어에 인접한 선 기어(SO4)는 제1 커플링 샤프트로서 적용되는 변속기의 제3 샤프트(3)를 형성한다. 도 14와 달리, 제3 유성 기어 세트(RS3)의 링 기어(HO3)와 함께 제3 커플링 샤프트로서 적용되는 변속기의 제6 샤프트(6)를 형성하는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제2 부재는 이제부터 제1 유성 기어 세트(RS1)의 링 기어(HO1)이다. 그 밖에도, 도 14와 달리, 브레이크(B)를 통해 변속기 하우징(GG)과 연결될 수 있는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제3 부재는 이제부터 제1 유성 기어 세트(RS1)의 유성 기어 캐리어(ST1)이다. 그에 따라, 이제부터 유성 기어 캐리어(ST1)는 변속기의 제4 샤프트(4)를 형성한다. 이런 점은, 도 17에서, 도 14에 대해 제2 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어 및 링 기어의 연결을 교체하지만, 그러나 유성 기어 시스템의 운동학은 변함없다.

도 18에는, 본 발명에 따른 자동 변속기의 제10 실시예가 도시되어 있다. 여기서 도시되는 10단 자동 변속기의 기어 세트 모델은 다시금 도 14의 기어 세트 모델의 운동학에 상응한다. "제1, 제4, 제2, 제3 유성 기어 세트"의 정의된 순서(다시 말해 "RS1-RS4-RS2-RS3"의 배치)를 갖는 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)의 동축으로 서로 나란한, 도 14로부터 인계된 예시의 공간상 배치를 유지하면서, 그리고 7개의 시프팅 부재(A, B, C, D, E, F 및 G)의 도 12로부터 인계된 예시의 공간상 배치도 유지하면서, 이제부터 제2 유성 기어 세트(RS2)는 플러스 유성 기어 세트로서 구현되며, 그에 반해 다른 3개의 유성 기어 세트(RS1, RS4 및 RS3)는 도 14에 비해 변함없이 마이너스 유성 기어 세트들로서 구현된다.

도 18에서 알 수 있듯이, 도 14에서처럼 변속기의 [클러치(F)와 상시 연결되는] 제9 샤프트(9)를 형성하는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제1 부재는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)이다. 도 14와 달리, 변속기의 [3개의 클러치(D, E, G)와 상시 연결되는] 제8 샤프트(8)를 형성하는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제2 부재는 이제부터 제2 유성 기어 세트(RS2)의 링 기어(HO2)이다. 그 밖에도, 도 14와 달리, 제3 유성 기어 세트(RS3)의 선 기어(SO3)와 함께, 제2 커플링 샤프트로서 적용되는 [그리고 클러치(C)와 상시 연결되는] 변속기의 제5 샤프트(5)를 형성하는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제3 부재는 이제부터 제2 유성 기어 세트(RS2)의 유성 기어 캐리어(ST2)이다. 이런 점은, 도 18에서, 도 14에 대해 제2 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어 및 링 기어의 연결을 교체하지만, 그러나 유성 기어 시스템의 운동학은 변함없다.

상기 설명에서부터, 통상의 기술자는, 도 14, 도 17 및 도 18과 달리, 4개의 개별 유성 기어 세트 중 2개는 플러스 유성 기어 세트로서 구현되고, 4개의 개별 유성 기어 세트 중 2개가 구현되는, 도 16에 열거된 변형예를 문제없이 생성할 수 있을 것이다. 이 경우, 기어 세트 시스템의 운동학의 유지를 위해, 단지, 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제1 부재는 선 기어로서 형성되고, 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제2 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되며, 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제3 부재는 링 기어로서 형성되기만 하면 되고, 그에 반해 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제1 부재는 선 기어로서 형성되고, 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제2 부재는 링 기어로서 형성되며, 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제3 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되기만 하면 된다.

1: 제1 샤프트
2: 제2 샤프트
3: 제3 샤프트, 제1 커플링 샤프트
4: 제4 샤프트
5: 제5 샤프트, 제2 커플링 샤프트
6: 제6 샤프트, 제3 커플링 샤프트
7: 제7 샤프트
8: 제8 샤프트
9: 제9 샤프트
A: 제1 시프팅 부재, 제1 브레이크
B: 제2 시프팅 부재, 제2 브레이크
C: 제3 시프팅 부재, 제1 클러치
D: 제4 시프팅 부재, 제2 클러치
E: 제5 시프팅 부재, 제3 클러치
F: 제6 시프팅 부재, 제4 클러치
AN: 입력 샤프트
AB: 출력 샤프트
GG: 하우징
RS1: 제1 유성 기어 세트
SO1: 제1 유성 기어 세트의 선 기어
ST1: 제1 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어
PL1: 제1 유성 기어 세트의 유성 기어
HO1: 제1 유성 기어 세트의 링 기어
RS2: 제2 유성 기어 세트
SO2: 제2 유성 기어 세트의 선 기어
ST2: 제2 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어
PL2: 제2 유성 기어 세트의 유성 기어
HO2: 제2 유성 기어 세트의 링 기어
RS3: 제3 유성 기어 세트
SO3: 제3 유성 기어 세트의 선 기어
ST3: 제3 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어
PL3: 제3 유성 기어 세트의 유성 기어
HO3: 제3 유성 기어 세트의 링 기어
RS4: 제4 유성 기어 세트
SO4: 제4 유성 기어 세트의 선 기어
ST4: 제4 유성 기어 세트의 유성 기어 캐리어
PL4: 제4 유성 기어 세트의 유성 기어
HO4: 제4 유성 기어 세트의 링 기어
i: 변속비
phi: 변속비 차이
pC: 제3 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부
pD: 제4 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부
pE: 제5 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부
pF: 제6 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부
pS: 윤활제 공급부
HGS: 전기 유압식 제어 유닛
PU: 변속기 펌프
LE: 제5 시프팅 부재의 다판 패키지, 마찰 부재
LF: 제6 시프팅 부재의 다판 패키지, 마찰 부재
RE: 제5 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부의 직사각형 단면 링 밀봉부
RF: 제6 시프팅 부재로 향하는 압력 매체 공급부의 직사각형 단면 링 밀봉부
SC: 제3 시프팅 부재의 서보 메커니즘
SD: 제4 시프팅 부재의 서보 메커니즘
SE: 제5 시프팅 부재의 서보 메커니즘
SF: 제6 시프팅 부재의 서보 메커니즘
X: 변속기 단면 상세도

Claims

특히 자동차를 위한 유성 기어 구조의 자동 변속기로서, 자동 변속기는 하나의 입력 샤프트(AN)와, 하나의 출력 샤프트(AB)와, 3개의 부재(SO1, ST1, HO1; SO2, ST2, HO2; SO3, ST3, HO3; SO4, ST4, HO4)를 각각 구비한 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)와, 6개의 시프팅 부재(A ~ F)를 포함하며, 6개의 시프팅 부재의 선택적인 체결이 입력 샤프트(AN)와 출력 샤프트(AB) 사이에서 상이한 변속비들을 실현하는, 자동 변속기에 있어서,
■ 제1 커플링 샤프트(3)는 제1 유성 기어 세트(RS1)를 제4 유성 기어 세트(RS4)와 상시 연결하고,
■ 제2 커플링 샤프트(5)는 제2 유성 기어 세트(RS2)를 제3 유성 기어 세트(RS3)와 상시 연결하고,
■ 제3 커플링 샤프트(6)는 제3 유성 기어 세트(RS3)를 제1 유성 기어 세트(RS1)와 상시 연결하고,
■ 입력 샤프트(AN)는 제4 유성 기어 세트(RS4)와 상시 연결되고,
■ 출력 샤프트(AB)는 제3 유성 기어 세트(RS3)와 상시 연결되고,
■ 제1 유성 기어 세트(RS1)는 2개의 시프팅 부재(A, B)와 직접 연결되고,
■ 제2 유성 기어 세트(RS2)는 4개의 시프팅 부재(C, D, E, F)와 직접 연결되고,
■ 제3 유성 기어 세트(RS3)는 2개의 시프팅 부재(C, D)와 직접 연결되고,
■ 제4 유성 기어 세트(RS4)는 4개의 시프팅 부재(A, C, E, F)와 직접 연결되고,
■ 입력 샤프트(AN)는 하나의 시프팅 부재(C)와 직접 연결되며,
■ 출력 샤프트(AB)는 하나의 시프팅 부재(D)와 연결되는,
유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항에 있어서, 입력 샤프트(AN) 및 제2 및 제4 유성 기어 세트(RS2, RS4)와 직접 연결되는 제7 시프팅 부재(G)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
특히 자동차를 위한 유성 기어 구조의 자동 변속기로서, 자동 변속기는 하나의 입력 샤프트(AN)와, 하나의 출력 샤프트(AB)와, 3개의 부재(SO1, ST1, HO1; SO2, ST2, HO2; SO3, ST3, HO3; SO4, ST4, HO4)를 각각 구비한 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)와, 7개의 시프팅 부재(A ~ G)를 포함하며, 7개의 시프팅 부재의 선택적인 체결이 입력 샤프트(AN)와 출력 샤프트(AB) 사이에서 상이한 변속비들을 실현하는, 자동 변속기에 있어서,
■ 제1 커플링 샤프트(3)는 제1 유성 기어 세트(RS1)를 제4 유성 기어 세트(RS4)와 상시 연결하고,
■ 제2 커플링 샤프트(5)는 제2 유성 기어 세트(RS2)를 제3 유성 기어 세트(RS3)와 상시 연결하고,
■ 제3 커플링 샤프트(6)는 제3 유성 기어 세트(RS3)를 제1 유성 기어 세트(RS1)와 상시 연결하고,
■ 입력 샤프트(AN)는 제4 유성 기어 세트(RS4)와 상시 연결되고,
■ 출력 샤프트(AB)는 제3 유성 기어 세트(RS3)와 상시 연결되고,
■ 제1 유성 기어 세트(RS1)는 2개의 시프팅 부재(A, B)와 직접 연결되고,
■ 제2 유성 기어 세트(RS2)는 5개의 시프팅 부재(C, D, E, F, G)와 직접 연결되고,
■ 제3 유성 기어 세트(RS3)는 2개의 시프팅 부재(C, D)와 직접 연결되고,
■ 제4 유성 기어 세트(RS4)는 5개의 시프팅 부재(A, C, E, F, G)와 직접 연결되고,
■ 입력 샤프트(AN)는 2개의 시프팅 부재(C, G)와 직접 연결되며,
■ 출력 샤프트(AB)는 하나의 시프팅 부재(D)와 연결되는,
유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
■ 제1 시프팅 부재(A)는 제1 및 제4 유성 기어 세트(RS1, RS4)와 직접 연결되고,
■ 제2 시프팅 부재(B)는 제1 유성 기어 세트(RS1)와 직접 연결되고,
■ 제3 시프팅 부재(C)는 제2, 제3 및 제4 유성 기어 세트(RS2, RS3, RS4) 및 입력 샤프트(AN)와 직접 연결되고,
■ 제4 시프팅 부재(D)는 제2 및 제3 유성 기어 세트(RS2, RS3) 및 출력 샤프트(AB)와 직접 연결되고,
■ 제5 시프팅 부재(E)는 제2 및 제4 유성 기어 세트(RS2, RS4)와 직접 연결되며,
■ 제6 시프팅 부재(F)는 제2 및 제4 유성 기어 세트(RS2, RS4)와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제4 및 제5 시프팅 부재(D, E)는 상호 간에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 및 제6 시프팅 부재(E, F)는 상호 간에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2), 유성 기어 캐리어(ST2) 및 링 기어(HO2)의 회전속도들이 동일한 방식으로, 제2 유성 기어 세트(RS2)는 2개의 시프팅 부재(E, F)의 동시 체결을 통해 인터로킹될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제7항에 있어서, 제2 유성 기어 세트(RS2)는 제5 및 제6 시프팅 부재(E, F)의 동시 체결을 통해 인터로킹될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 변속단에서, 시프팅 부재들 중 4개가 체결되며, 한 변속단에서 바로 다음의 상위 또는 하위 변속단으로 전환할 때 각각 단지 앞서 체결된 시프팅 부재들 중 하나의 시프팅 부재만이 개방되고 하나의 앞서 개방된 시프팅 부재는 체결되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 및 제9항에 있어서, 9개의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단이 시프팅될 수 있으며,
■ 1단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제3 및 제6 시프팅 부재(A, B, C, F)가 토크를 전달하고,
■ 2단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제5 및 제6 시프팅 부재(A, B, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 3단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제5 및 제6 시프팅 부재(B, C, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 4단 전진 변속단에서, 제2, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재(B, D, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 5단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제4 및 제5 시프팅 부재(B, C, D, E)가 토크를 전달하고,
■ 6단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제4 및 제6 시프팅 부재(B, C, D, F)가 토크를 전달하고,
■ 7단 전진 변속단에서, 제3, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재(C, D, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 8단 전진 변속단에서, 제1, 제3, 제4 및 제6 시프팅 부재(A, C, D, F)가 토크를 전달하고,
■ 9단 전진 변속단에서, 제1, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재(A, D, E, F)가 토크를 전달하며,
■ 후진 변속단에서, 제1, 제2, 제4 및 제6 시프팅 부재(A, B, D, F)가 토크를 전달하는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제2항 또는 제3항 및 제9항에 있어서, 10개의 전진 변속단 및 하나의 후진 변속단이 시프팅될 수 있으며,
■ 1단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제6 및 제7 시프팅 부재(A, B, F, G)가 토크를 전달하고,
■ 2단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제3 및 제6 시프팅 부재(A, B, C, F)가 토크를 전달하고,
■ 3단 전진 변속단에서, 제1, 제2, 제5 및 제6 시프팅 부재(A, B, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 4단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제5 및 제6 시프팅 부재(B, C, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 5단 전진 변속단에서, 제2, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재(B, D, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 6단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제4 및 제5 시프팅 부재(B, C, D, E)가 토크를 전달하고,
■ 7단 전진 변속단에서, 제2, 제3, 제4 및 제6 시프팅 부재(B, C, D, F)가 토크를 전달하고,
■ 8단 전진 변속단에서, 제3, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재(C, D, E, F)가 토크를 전달하고,
■ 9단 전진 변속단에서, 제1, 제3, 제4 및 제6 시프팅 부재(A, C, D, F)가 토크를 전달하고,
■ 10단 전진 변속단에서, 제1, 제4, 제5 및 제6 시프팅 부재(A, D, E, F)가 토크를 전달하며,
■ 후진 변속단에서, 제1, 제2, 제4 및 제6 시프팅 부재(A, B, D, F)가 토크를 전달하는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 커플링 샤프트(3)는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제1 부재를 제4 유성 기어 세트(RS4)의 제1 부재와 상시 연결하는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 커플링 샤프트(5)는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제3 부재를 제3 유성 기어 세트(RS3)의 제1 부재와 상시 연결하는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 커플링 샤프트(6)는 제3 유성 기어 세트(RS3)의 제3 부재를 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제2 부재와 상시 연결하는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 입력 샤프트(AN)는 제4 유성 기어 세트(RS4)의 제2 부재와 상시 연결되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 출력 샤프트(AB)는 제3 유성 기어 세트(RS3)의 제2 부재와 상시 연결되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 시프팅 부재(A)는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제1 부재와 하우징(GG) 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 시프팅 부재(B)는 제1 유성 기어 세트(RS1)의 제3 부재와 하우징(GG) 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 시프팅 부재(C)는 제3 유성 기어 세트(RS3)의 제1 부재와 입력 샤프트(AN) 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 제4 시프팅 부재(D)는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제2 부재와 제3 유성 기어 세트(RS3)의 제2 부재 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 시프팅 부재(E)는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제2 부재와 제4 유성 기어 세트(RS4)의 제3 부재 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 제6 시프팅 부재(F)는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제1 부재와 제4 유성 기어 세트(RS4)의 제3 부재 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제2항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 제7 시프팅 부재(G)는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 제2 부재와 입력 샤프트(AN) 간의 동력 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 총 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4)는 마이너스 유성 기어 세트들로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 4개의 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS3, RS4) 중 하나는 플러스 유성 기어 세트로서 형성되며, 그에 반해 다른 3개의 유성 기어 세트는 마이너스 유성 기어 세트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제25항에 있어서, 제1 또는 제2 또는 제4 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS4)는 플러스 유성 기어 세트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 기어 세트들 중 2개는 플러스 유성 기어 세트들로서 형성되고 다른 2개의 유성 기어 세트는 마이너스 유성 기어 세트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제27항에 있어서, 제1 및 제2 유성 기어 세트(RS1, RS2)는 플러스 유성 기어 세트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 제3 유성 기어 세트(RS3)는 마이너스 유성 기어 세트로서 형성되며, 그에 반해 제1, 제2 및 제4 유성 기어 세트(RS1, RS2, RS4)는 플러스 유성 기어 세트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
■ 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제1 부재 및 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제1 부재는 선 기어로서 형성되고,
■ 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제2 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되고, 그에 반해 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제2 부재는 링 기어로서 형성되며,
■ 각각의 마이너스 유성 기어 세트의 제3 부재는 링 기어로서 형성되고, 그에 반해 각각의 플러스 유성 기어 세트의 제3 부재는 유성 기어 캐리어로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 기어 세트들(RS1, RS2, RS3, RS4)은 상호 간에 동축으로, 그리고 축 방향으로는 연이어 "RS2, RS4, RS1, RS3"의 순서로 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 기어 세트들(RS1, RS2, RS3, RS4)은 상호 간에 동축으로, 그리고 축 방향으로는 연이어 "RS1, RS4, RS2, RS3"의 순서로 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제31항 또는 제32항에 있어서, 제5 시프팅 부재(E)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)와 제2 유성 기어 세트(RS2) 사이의 영역에 배치되거나, 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제3 유성 기어 세트(RS3) 사이의 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제31항, 제32항 또는 제33항에 있어서, 제6 시프팅 부재(F)는 공간상 볼 때 제2 유성 기어 세트(RS2)에 바로 인접하면서, 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)와 제2 유성 기어 세트(RS2) 사이의 영역에, 또는 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제3 유성 기어 세트(RS3) 사이의 영역에, 또는 제2 유성 기어 세트(RS2)의 선 기어(SO2)의 내부에서 중앙 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제31항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 및 제6 시프팅 부재(E, F)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)와 제2 유성 기어 세트(RS2) 사이의 영역에 배치되는 다판 클러치들로서 형성되며, 제5 시프팅 부재(E)의 마찰 부재(LE)는 반경 방향에서 제6 시프팅 부재(F)의 마찰 부재(LF)의 위쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 제4 유성 기어 세트(RS4)의 링 기어(HO4), 제5 시프팅 부재(E)의 마찰 부재(RE)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SE), 및 제6 시프팅 부재(F)의 마찰 부재(RF)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SF)은 상시 동일한 회전속도로 회전하는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제36항에 있어서, 제6 시프팅 부재(F)의 마찰 부재(LF)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SF)은 공간상 볼 때 축 방향에서 제5 시프팅 부재(E)의 마찰 부재(LE)를 작동시키기 위해 제공되는 서보 메커니즘(SE)의 바로 옆에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제10항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 시프팅 부재(E)는 다판 클러치로서 형성되고, 제6 시프팅 부재(F)는 형태 결합식 클러치로서 형성되며,
제6 시프팅 부재(F)가 토크를 전달하지 않는 하나의 전진 변속단으로부터, 제6 시프팅 부재(F)가 토크를 전달하면서 변속단 단계의 관점에서 바로 다음의 상위 타깃 변속단으로 업 시프팅할 때, 상기 업 시프팅이 진행되는 동안, 맨 먼저, 변속단 단계의 관점에서 바로 다음의 하위 전진 변속단으로의 다운 시프팅이 실행되고 나서 타깃 변속단으로의 직접 시프팅이 실행되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제38항에 있어서, 제6 시프팅 부재(F)는 공간상 볼 때 반경 방향에서 제5 시프팅 부재(E)의 마찰 부재의 아래쪽 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제31항, 제33항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 제7 시프팅 부재(G)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제4 유성 기어 세트(RS4)와 제2 유성 기어 세트(RS2) 사이의 영역에서 축 방향으로 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 제7 시프팅 부재(G)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제4 유성 기어 세트(RS4) 사이의 영역에서 제5 시프팅 부재(E)에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 제7 시프팅 부재(G)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제1 유성 기어 세트(RS1)와 제4 유성 기어 세트(RS4) 사이의 영역에서 축 방향으로 제4 유성 기어 세트(RS4)에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.
제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 제7 시프팅 부재(G)는 공간상 볼 때 축 방향에서 제2 유성 기어 세트(RS2)와 제3 유성 기어 세트(RS3) 사이의 영역에서 축 방향으로 제2 유성 기어 세트(RS2)에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는, 유성 기어 구조의 자동 변속기.