KR20170009924A

KR20170009924A - 차량용 기어박스 및 기어박스를 포함하는 차량

Info

Publication number: KR20170009924A
Application number: KR1020167035365A
Authority: KR
Inventors: 페르 아르네뢰프
Original assignee: 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Priority date: 2014-05-27
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2017-01-25
Also published as: US10018259B2; BR112016025058A2; US20170089437A1; WO2015183159A1; SE540417C2; KR101898903B1; SE1550665A1

Abstract

본 발명은 링 기어(22), 태양 기어(18) 및 유성 기어 캐리어(20)를 구비한 유성 기어(14)와 상기 유성 기어(14)를 둘러싸는 기어박스 하우징(12)을 포함하며, 유성 기어 캐리어에는 적어도 하나의 유성 기어(24)가 회전 가능하게 장착되고, 링 기어(22)와 태양 기어(18)가 치형부(32)에 의해 적어도 하나의 유성 기어(24)와 결합하는, 차량(1)용 기어박스에 관한 것이다. 축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제1 기어 위치에서 링 기어(22)를 기어박스 하우징(12)과 결합시키도록 배열되고, 제2 기어 위치에서 태양 기어(18)를 유성 기어 캐리어(20)와 결합시키도록 배열되고, 제3 기어 위치에서 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 결합시키도록 배열된다. 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제3 기어 위치에서 링 기어(22)를 출력 축과 결합시키도록 배열된다. 또한, 본 발명은 이러한 기어박스(2)를 포함하는 차량(1)에 관한 것이다.

Description

차량용 기어박스 및 기어박스를 포함하는 차량{GEARBOX FOR VEHICLES AND VEHICLES COMPRISING SUCH A GEARBOX}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 차량용 기어박스에 관한 것이다. 또한 본 발명은 청구항 17의 전제부에 따른 기어박스를 포함하는 차량에 관한 것이다.

차량 특히 트럭과 같은 대형 차량에서, 레인지 기어박스(range gearbox)라고도 지칭되는 기어박스는 종종 기어들의 수를 배가하기 위하여 메인 기어박스와 연결된다. 일반적으로, 이러한 보조 기어박스는 저속 기어 및 고속 기어를 갖는 유성 기어를 포함하며, 메인 기어박스 전환 기능은 저속 범위 기어 위치와 고속 범위 기어 위치로 분할될 수 있다. 저속 범위 기어에서 유성 기어를 통한 다운시프트가 일어나고, 고속 범위 기어에서 기어비는 유성 기어에서 1:1이다.

일반적으로 레인지 기어박스는 차량의 구동륜에 연결된 주축과 메인 기어박스 사이에 제공된다. 레인지 기어박스는 기어박스 하우징에 수용되고, 메인 기어박스에 연결된 입력 축과 출력 축을 포함하며 입력 축과 출력 축 사이에는 유성 기어가 배치된다. 일반적으로 유성 기어는 서로에 대해 회전 가능하게 배열되는 세 개의 부품, 즉 태양 기어, 유성 기어들을 구비한 유성 기어 캐리어, 및 링 기어를 포함한다. 태양 기어와 링 기어의 치형부(teeth)의 수에 따라 세 부품들의 상대 속도가 작동 중에 결정될 수 있다. 레인지 기어박스에서 태양 기어는 입력 축에 회전 가능하게 연결될 수 있고, 상기 태양 기어와 맞물리는 다수의 유성 기어들은 출력 축에 고정적으로 연결된 유성 기어 캐리어에 회전 가능하게 장착되고, 축선방향으로 변위 가능한 링 기어는 유성 기어들을 둘러싸고 유성 기어들과 맞물린다. 태양 기어, 유성 기어 및 링 기어의 치형부는 나선형 일 수 있다. 즉, 치형부들은 태양 기어, 유성 기어 캐리어 및 링 기어의 공통 회전축에 대해 각도를 이룬다. 기어의 회전축에 대해 각도를 이루게 기어들의 치형부를 절단하는 것에 의해, 유성 기어로부터의 발생 소음이 감소된다. 그러나, 나선형 치형부로 인하여, 회전축의 방향에서 유성 기어의 기어들로부터 반력이 초래된다. 반력의 방향은 유성 기어의 기어들이 나선형인 방향에 의존한다. 따라서, 반력은 회전축의 연장선에서 후방으로 또는 전방으로 향하게 된다.

공지된 레인지 기어박스에서 저속 범위 기어 위치와 고속 범위 기어 위치는, 링 기어가 기어박스 하우징에 대해 회전 잠금되는 저속 범위 기어 위치와 링 기어가 기어박스 하우징에 대해 회전 가능하며 링 기어, 유성 기어들 및 태양 기어가 하나의 공동 유닛으로 회전하는 고속 범위 기어 위치 사이에서 축선방향으로 링 기어를 변위시키는 것에 의해 얻어진다. 유성 기어는 링 기어의 각 측면에 배열된 두 개의 결합 링과 링 기어의 각 측면에 배열된 두 개의 싱크로나이저 링(synchronizer ring)을 포함한다. 싱크로나이저 링은 동기 변속을 제공하는 것이다.

이러한 유형의 레인지 기어박스에서 우수한 동기화 기능을 얻기 위하여, 링 기어와 마주하며 동기화 중에 링 기어 치형부를 받아들이도록 의도한 싱크로나이저 링 치형부의 표면은 싱크로나이저 링의 회전축에 대해 잠금 각도(locking angle)라고 지칭되는 각도를 구비할 수 있는데, 잠금 각도는 싱크로나이저 링이 전달하는 제동 토오크에 대항하여 밸런스를 이루어야 한다. 이것은 싱크로나이저 링의 치형부가 잠금 각도를 구비한 링 기어의 부분에 인접하고 동기 속도가 얻어질 수 있도록 링 기어에 충분하게 영향을 주며, 그 후에 동기 속도가 얻어질 때 링 기어가 현재 결합 링과 맞물리도록 잠금 각도가 구비된 링 기어 치형부의 부분으로부터 분리되게 상기 잠금 각도가 설계되어야만 한다는 것을 의미한다. 링 휠이 축선방향에서 싱크로나이저 링을 미끄러지며 통과하기 전에 동기 속도가 달성되는 것을 보장하기 위하여, 싱크로나이저 링의 치형부는 이들이 링 기어 치형부를 지나치게 쉽게 해제하지 않도록 설계되어야만 한다.

싱크로나이저 링의 치형부가 링 기어 치형부로부터 분리되고 링 기어와 결합 링 사이에 동기 속도가 달성되었을 때, 링 기어는 싱크로나이저 링이 링 기어에서 내측으로 이동되고 링 기어에 대한 축선방향 위치에서 정지하도록 축선방향으로 더욱 이동하게 될 것이며, 상기 축선방향 위치는 싱크로나이저 링이 유성 기어의 휠에 대해 맞닿아 인접하는 위치에 의해 결정된다.

링 기어의 축선방향에서의 이동 자유도는 링 기어의 기하학적 형태 및 결합 링의 치형부에 의해 제한된다. 링 기어가 축선방향 단부 위치들과 부딪칠 때 링 휠의 치형부의 선단부는 각 결합 링의 둘레방향 단부면과 인접한다. 이것은 링 기어가 더 이상 축선방향으로 변위될 수 없다는 것을 의미한다.

WO 0155620호는 유성 기어가 태양 기어, 유성 기어 캐리어 및 링 기어를 포함하고 있는 유성 기어 안의 동기 장치를 개시하고 있다. 태양 기어는 입력 축과 회전 가능하게 연결되고 다수의 유성 기어들은 태양 기어와 맞물리는데, 유성 기어들은 출력 축에 연결되는 유성 기어 캐리어에 회전 가능하게 장착된다. 축선방향으로 변위 가능한 링 기어는 유성 기어들을 둘러싸며 유성 기어들과 맞물린다. 저속 기어 및 고속 기어는 링 기어가 저속 범위 기어와 고속 범위 기어 사이에서 축선방향으로 변위되는 것에 의해 얻어진다.

이 동기 수단들은 마모를 당하게 되며 수리에 많은 비용이 든다. 레인지 기어박스가 커다란 토오크를 전달한다면, 동기 장치들은 상당한 크기가 되어야만 하는데, 이것은 무게 증가, 필요 공간의 증가 및 관성 모멘트의 증가를 초래한다. 고속 범위 기어가 맞물릴 때 토오크는 태양 기어로부터 유성 기어들로 전달되는데, 이것은 기어박스에서 소음을 발생시키고 유성 기어의 기어들의 마모를 가속화하는 면(facet)들이 태양 기어의 치형부 플랭크 상에 형성될 수 있다는 것을 의미한다.

동기 장치들이 스플라인을 구비한 결합 슬리브로 대체되어 있는 레인지 기어박스들이 있다. 조립될 두 부품 사이에 동기 속도로의 변속을 제어함으로써 서로 연결하기 위하여 두 부품들을 따라 결합 슬리브의 축선방향 변위가 가능하게 된다. 부품들이 분리되어야 할 때 결합 슬리브가 토오크를 전달하지 않도록 부품들 사이에 토오크 밸런스가 일어나게 변속이 제어된다. 다음에 부품들을 서로 분리하기 위하여 결합 슬리브를 부품들을 따라 이동하는 것이 가능하게 된다.

토오크 밸런스는, 링 기어에 작용하는 토오크가 유성 기어 캐리어에 작용하는 토오크와 유성 기어의 기어비의 곱에 상응하는 한편 태양 기어에 작용하는 토오크가 유성 기어 캐리어에 작용하는 토오크와 [1 - (유성 기어의 기어비)]의 곱에 상응하는 상태이다. 유성 기어의 두 개의 부품, 태양 기어, 링 기어 또는 유성 기어 캐리어가 결합 슬리브에 의해 함께 결합되는 경우에, 토오크 밸런스가 일어날 때 결합 슬리브는 유성 기어 요소들 간에 토오크를 전혀 전달하지 않는다. 따라서, 결합 슬리브는 쉽게 변위되고 유성 기어 부품들은 해제된다.

US 6196944호는 태양 기어, 유성 기어들을 구비한 유성 기어 캐리어, 및 링 기어를 포함하는 유성 기어를 제시하고 있다. 태양 기어는 저속 범위 기어 위치에서 결합 슬리브에 의해 입력 축에 연결될 수 있고 고속 범위 기어 위치에서 입력 축으로부터 분리될 수 있다. 고속 범위 기어 위치에서 입력 축은 동일한 결합 슬리브에 의해 유성 기어 캐리어에 연결된다. 링 기어는 기어박스 하우징에 견고하게 연결된다. 공지된 유성 기어는 보조 기어박스에 배열되며, 단지 두 개의 기어 위치들을 갖는다.

차량의 변속기에서 후진 기어는 종종 메인 기어박스에 배열되는데, 메인 기어박스는 차량이 후진 방향으로 구동될 때 맞물리는 기어를 포함한다. 후진 기어를 위한 기어 휠은 메인 기어박스가 길어지는 것 및 차량에서의 바람직하지 않은 무게 증가를 유발한다. 후진 기어 휠은 메인 기어박스에서 다른 기어들과 반대 방향으로 회전하는데, 이것은 손실을 초래한다. 후진 기어를 위한 상기 기어 휠은 변속기에서 원치않는 소음을 발생시키는 경향이 있는데, 이것은 메인 기어박스에서 부축(lay shaft)과 주축 사이에 배치된 중간 기어에 기인한 결과이다.

US 6196944호는 유성 기어 캐리어, 링 기어, 기어박스 하우징 및 출력 축에 작용하는 제1 및 제2 슬리브를 구비한 유성 기어를 포함하는 자동차용 기어박스를 제시하고 있다. 상기 제1 및 제2 슬리브는 하나의 연결된 유닛으로 제어된다.

공지된 변속기들은 종종 부품의 교체를 위해 완전 분해를 요구하는데, 이것은 시간이 많이 소요되고 기어박스를 수리하는데 비용이 많이 드는 것을 의미한다.

공지된 해결 방안들에도 불구하고, 변속을 위한 시간이 짧고, 기어박스의 신뢰성 및 작동 안정성이 높고, 변속할 때 낮은 에너지가 필요하도록 기어박스의 모든 부품들이 효율적으로 이용되는 기어박스를 개발할 필요성이 있다. 또한, 토오크를 전달할 수 있는 것에 비해 크기가 작으며 메인 기어박스에서 주축 베어링에 작용하는 작은 축선방향 힘을 나타내는 기어박스를 개발할 필요성이 있다. 또한, 기어박스를 포함하는 차량의 연료 소모를 감소시키고 기어박스로부터의 소음을 감소시키며 수리하기 용이한 기어박스를 개발할 필요성이 있다. 또한, 변속기 메인 기어박스에서 후진 기어의 단점을 제거하는 기어박스를 개발할 필요성이 있다. 또한, 제조 및 유지 관리 비용을 저감하기 위하여 기어박스에서의 전체 부품들이 최소화되는 기어박스를 개발할 필요성이 있다.

본 발명의 목적은 제조 및 유지 관리 비용을 절감하기 위하여 기어박스에서의 전체 부품들이 최소화되는 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기어박스의 신뢰성 및 작동 안정성이 높은 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 모든 변속기 부품들을 효율적으로 이용하는 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 토오크의 가능한 전달과 관련하여 크기가 작은 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 변속을 위한 시간이 짧은 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수리하기 간단한 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기어박스를 포함하는 차량의 연료 소모를 감소시키는 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 변속을 위해 낮은 에너지를 요구하는 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 메인 기어박스에서 후진 기어에 대한 단점을 제거하는 변속기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소음 발생이 적은 기어박스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 메인 기어박스에서 주축 베어링에 작용하는 축선방향 힘이 작은 기어박스를 제공하는 것이다.

전술한 목적들은 청구항 1에 따른 특징들을 구비한 것을 특징으로 하는 기어박스에 의해 달성된다.

또한, 전술한 목적들은 청구항 17에 따른 특징들을 구비한 것을 특징으로 기어박스를 포함하는 차량에 의해 달성된다.

본 발명에 따라 파워 트레인에서 후진 기어는, 축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브가 유성 기어 캐리어를 기어박스 하우징과 결합하도록 배열되고 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브가 링 기어를 출력 축과 결합하도록 배열될 때 제3 기어 위치에서 달성된다. 이러한 후진 기어는 손실을 낮추고 효율을 증가시키게 된다. 제3 기어 위치는 축선방향으로 변위 가능한 제1 및 제2 결합 슬리브를 후진 기어에 상응하는 제3 기어 위치로 제어하는 것에 의해서 쉽게 전환될 수 있다. 본 발명에 따른 기어박스가 차량의 변속기에 배열될 때 메인 기어박스에서 전통적인 후진 기어는 배제될 수 있고, 따라서 무게, 공간 및 연료를 저감한다. 후진 기어가 생략될 수 있기 때문에 메인 기어박스에서 주축은 더욱 짧은 길이로 설계될 수 있다. 그러므로, 토오크를 전달할 때 주축은 더욱 적은 휨을 나타낼 것인데, 이것은 주축을 위한 베어링의 수명이 증가하는 것을 의미한다. 후진 기어가 레인지 기어박스로 이동되기 때문에, 변속기에서 후진 기어들의 개수는 증가한다. 따라서, 후진 기어들의 개수는 메인 기어박스에서 기어들의 개수와 상응할 것이다.

축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브는 입력 축으로부터 유성 기어 휠 캐리어로 토오크를 전달하고 제2 기어 위치에서 출력 축으로 또한 토오크를 전달하며, 축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브는 제1 기어 위치에서 토오크가 입력 축으로부터 링 기어 및 유성 기어 캐리어를 통해 출력 축으로 전달되도록 링 기어를 기어 하우징과 잠금하고, 고효율 및 저손실의 기어박스가 달성된다. 기어박스는 윤활에 대한 감소한 필요성을 나타내는 한편 치형부 플랭크의 면 손상의 충격이 최소화된다.

개별적인 결합 슬리브의 축선방향 스트로크는 전통적인 레인지 기어박스의 링 휠의 스트로크 길이에 비해 짧은데, 이것은 상이한 기어 위치들 간에 신속한 전환을 가능하게 한다는 것을 의미한다.

제1 결합 슬리브는 제한된 종방향 크기로 실시될 수 있고, 결합 슬리브의 무게가 가벼워지도록 한다. 결합 슬리브의 낮은 무게는 상이한 기어 위치들 간에 신속한 전환을 가능하게 한다는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브는 제2 기어 위치에서 링 기어를 출력 축과 결합시키도록 배열될 수 있다. 축선방향으로 이동 가능한 결합 슬리브의 제2 기어 위치에서의 이러한 위치는, 제2 기어 위치에서 상기 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브가 유성 기어 캐리어를 출력 축과 결합시키도록 배열되는 위치에 대한 대안으로 사용될 수 있다. 제2 기어 위치에서 상기 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브가 링 기어를 출력 축과 결합시키도록 배열될 때, 토오크는 치형부 플랭크의 면 손상의 가능성을 증가시킬 수 있는 태양 기어 및 유성 기어들을 통해 앞으로 전달될 것이다. 따라서, 바람직하게는 제2 기어 위치에서 상기 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브의 이러한 위치는 예컨대 고장 보호 모드(limp home mode)에서의 대안으로만 사용되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 기어박스는 유성 기어 캐리어 상의 베어링과 함께 회전 가능하고 링 기어에 부착되는 축선방향 정지부(axial stop)를 포함한다. 축선방향 정지부는 링 기어가 축선방향으로 변위되는 것을 방지한다. 따라서, 링 기어의 축선방향 위치는 고정되고 유성 기어의 기어들은 직선형 치형부 기어 또는 나선형 치형부 기어(helical-toothed gear)들을 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 입력 축은 태양 기어에 연결되고 유성 기어 캐리어는 기어박스의 출력 축에 연결된다. 따라서, 기어박스는 적은 부품들을 구비한 단순한 디자인을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 입력 축은 스플라인 연결을 구비한 태양 기어에 연결되는데, 스플라인 연결은 입력 축과 태양 기어 축 사이에 각도 변위를 허용하는 축선방향 크기를 갖는다. 작동시에, 메인 기어박스에서 주축은 소정 작동 상황에서 곡선이 될 것이다. 스플라인 연결에서 허용가능한 각도 변위는 태양 기어가 주축의 굽힘에 의해 영향을 받지 않게 되는 결과를 나타내는데, 이것은 태양 기어의 치형부에서 응력을 감소시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 스플라인 연결은 태양 기어를 입력 축에 원 피스(one piece)로 결합 및 분리되도록 설계된다. 따라서, 기어박스의 수리에 필요한 시간이 감소하기 때문에 유지관리 비용이 저감될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 축선방향으로 변위 가능한 결합 슬리브는 내부 표면 상에 제1 스플라인들을 구비하는데, 제1 스플라인은 기어박스 하우징, 입력 축, 유성 기어 캐리어 및 링 기어에 배열된 상응하는 제1 스플라인과 상호 작동하도록 배열된다. 기어박스 하우징과 링 기어, 입력 축과 링 기어, 기어박스 하우징과 유성 기어 캐리어의 각각의 간단하고 효율적인 연결 및 분리가 달성된다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 슬리브의 스플라인들의 개수는 링 기어 상의 치형부의 개수와 다르다. 따라서, 제1 결합 슬리브와 링 기어 사이에 많은 수의 개별적인 잠금 위치들이 얻어지는데, 이것은 많은 수의 면들이 기어의 치형부 플랭크에 형성될 수 있는 치형부에 대한 부정적인 영향을 최소화한다. 그러나, 면들은 치형부 플랭크의 실질적으로 매끄러운 표면으로 인식되도록 면들이 서로 가까이 놓일 것이다. 스플라인들의 최적의 개수는 가급적 많은 면들을 얻기 위하여 계산될 수 있다. 본 발명에 따라, 유성 기어 치형부 플랭크는 제2 변속 위치에서 높은 응력을 받지 않는데, 이것은 면들의 형성 위험성을 최소화한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 링 기어, 태양 기어 및 적어도 하나의 유성 기어는 각각의 기어 중심 축에 대해 각도를 이루어 연장하는 경사진 치형부로 형성된다. 따라서, 높은 토오크 전달 및 낮은 소음 레벨의 기어박스가 얻어진다.

본 발명의 다른 유리한 장점들은 이하의 상세한 설명에서 드러난다.

도 1은 본 발명에 따른 기어박스를 구비한 차량의 개략적인 측면도이다.
도 2는 저속 범위 기어 위치에서 본 발명에 따른 기어박스의 개략적인 단면도이다.
도 3은 고속 범위 기어 위치에서 본 발명에 따른 기어박스의 개략적인 단면도이다.
도 4는 후진 위치에서 본 발명에 따른 기어박스의 개략적인 단면도이다.
도 5는 주차 위치에서 본 발명에 따른 기어박스의 개략적인 단면도이다.
도 6은 중립 위치에서 본 발명에 따른 기어박스의 개략적인 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 기어박스(2)의 변경 실시예를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 기어박스(2)를 구비한 차량(1)의 개략적인 측면도를 나타낸다. 기어박스(2)는 내연 엔진(4), 메인 기어박스(6) 및 추진축(10)을 포함하는 변속기(3)에 포함된다. 내연 엔진(4)은 메인 기어박스(6)에 연결되고, 메인 기어박스는 본 발명의 기어박스(2)에 차례로 연결된다. 기어박스(2)는 추진축(10)을 통해 구동륜(8)에 또한 연결된다. 본 발명의 기어박스(2)는 레인지 기어박스이며 기어 결합 기회(gear opportunities)의 수를 배가하는 것을 목표로 한다. 기어박스(2)는 기어박스 하우징(12)에 의해 둘러싸인다.

도 2는 본 발명의 기어박스(2)의 개략적인 단면도이다. 기어박스(2)는 저속 및 고속 기어를 갖는 유성 기어(14)를 포함하므로, 메인 기어박스(6)의 전환 능력은 저속 기어 위치와 고속 기어 위치로 분할될 수 있다. 저속 범위 기어 위치에 해당하는 제1 기어 위치에서 다운시프트는 유성 기어(14)에서 일어난다. 고속 범위 기어 위치에서 기어비는 유성 기어(14)에서 1:1이다. 도 2는 저속 범위 기어 위치에 해당하는 제1 기어 위치에서의 기어박스(2)를 나타낸다.

기어박스(2)는 기어박스 하우징(12)에 수용되며 메인 기어박스(6)의 주축일 수 있는 입력 축(16)을 포함한다. 유성 기어(14)는 서로에 대해 회전 가능하게 배열된 세 개의 주요 부품, 즉 태양 기어(18), 유성 기어 캐리어(20) 및 링 기어(22)를 포함한다. 다수의 유성 기어(24)들이 유성 기어 캐리어(20) 상에 베어링과 함께 회전 가능하게 배열되어 있다. 태양 기어(18)와 링 기어(22)의 치형부(32)의 수에 따라 세 부품들의 상대 기어비가 결정될 수 있다. 태양 기어(18)는 입력 축(16)에 회전 가능하게 연결되고 유성 기어(24)는 태양 기어(18)와 맞물린다. 링 기어(22)는 유성 기어(24)를 둘러싸며 맞물린다. 태양 기어(18), 유성 기어(24) 및 링 기어(22)의 치형부(32)는 경사져 있을 수 있으므로, 이들은 태양 기어(18), 유성 기어 캐리어(20) 및 링 기어(22)의 공통 회전축(30)에 대해 각도를 이룬다. 치형부(32)를 경사 각도로 절단함으로써, 회전축(30)의 방향으로 유성 기어(14)에서 기어(18, 22, 24)들로부터 반력이 얻어진다. 반력의 방향은 유성 기어(14)의 치형부(32)가 경사져 있는 방향에 의존한다. 따라서, 반력은 회전축(30)에서 전방 또는 후방으로 향할 수 있다.

바람직하게는 입력 축(16)은 입력 축(16)과 태양 기어(18)의 축(38) 사이의 각도 변위를 허용하는 축선방향 크기를 갖는 스플라인 연결에 의해 태양 기어(18)에 연결된다. 작동시에 메인 기어박스(16)의 주축(26)은 그 탄성 및 탄력성으로 인해 확실한 작동 상태 및 높은 응력 굽힘 또는 휨 하에 있게 될 것이다. 주축(26)에 대한 하중이 감소할 때 주축(26)은 원래 형태로 복귀할 것이다. 입력 축(16)은 스프라인 연결(34)에 의해 태양 기어(18)의 축(38)의 일부의 둘레와 내부적으로 상호 작동하는 슬리브(36)를 단부에 구비하고 있다. 스플라인 연결(34)에서 허용가능한 각도 변위는 태양 기어(18)가 주축(26)의 굽힘에 의해 영향을 받지 않게 하는데, 이것은 태양 기어(18)의 치형부(32)에 대한 응력을 감소시킨다. 바람직하게는 스플라인 연결(34)은 유성 기어(14)가 입력 축(16) 상에서 원 피스로 조립 및 분해될 수 있도록 설계된다. 따라서, 수리하기 위해 필요한 시간이 감소하기 때문에 유지관리 비용은 감소한다.

축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제1 기어 위치에서 변속기 케이스(12)를 링 기어(22)와 연결하도록 배열되고, 제2 기어 위치에서 변속기 케이스(12)를 링 기어(22)로부터 분리하도록 배열된다. 축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제1 기어 위치에서 입력 축(16)을 유성 기어 캐리어(20)로부터 분리하도록 배열된다.

축선방향으로 변위 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제1 기어 위치에서 링 기어(22)를 기어박스(2)의 출력 축(28)과 연결하도록 배열된다. 출력 축(28)은 차량(1)의 추진축(10)에 연결된다. 후진 기어에 해당하는 제3 기어 위치에서, 축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 입력 축(16)을 유성 기어 캐리어(20)로부터 분리하도록 배열되며 대신에 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 상호 연결하도록 배열된다. 제1 및 제2 기어 위치들에서 축선방향으로 변위 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 유성 기어 캐리어(20)를 출력 축(28)과 상호 연결하도록 배열된다.

축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 내부 표면상에 변속기 하우징(12)에 고정되어 연결되는 돌출부(52)의 둘레 및 링 기어(22)에 배열된 대응하는 제1 스플라인(50)과 상호 작동하도록 배열된 제1 스플라인(50)을 구비한다. 또한, 축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브(42)의 제1 스플라인(50)은 입력 축(16) 상에 배열된 대응하는 제1 스플라인(50)과 상호 작동하도록 배열된다. 입력 축(16)에 배치된 대응하는 제1 스플라인(50)은 태양 기어(18)의 축(38)에 장착되는 제1 스프로킷(46)의 둘레에 만들어진다. 그러나, 태양 기어(18)의 축(38)에 장착하는 대신에 입력 축(16)에 제1 스프로킷(46)을 배열하는 것이 또한 가능하다. 그러므로, 제1 스프로킷(46)은 스플라인 연결(34)의 양쪽에 배열될 수 있다. 또한, 축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브(42)의 제1 스플라인(50)은 유성 기어 캐리어(20)에 배열된 대응하는 제1 스플라인(50)과 상호 작동하도록 배열된다. 유성 기어 캐리어(20)에 배치된 대응하는 제1 스플라인(50)은 유성 기어 캐리어(20)에 장착되는 제2 스프로킷(44)의 둘레에 만들어진다.

바람직하게는, 축선방향으로 변위 가능한 제1 결합 슬리브(42) 및 입력 축(16)의 제1 스플라인(50)의 수는 링 기어(22) 상의 치형부(32)의 수를 초과한다. 따라서, 링 기어(22)와 제1 결합 슬리브(42) 사이에 많은 수의 개별 고정 위치들이 얻어지는데, 이것은 기어(18, 22, 24)들의 치형부(32)에 형성되는 많은 수의 면(facet)들을 초래한다. 그러나, 면들은 함께 가까이 있으므로 면들은 치형부(32)의 본질적으로 매끄러운 표면으로 느껴질 것이다. 따라서, 면들은 기어박스(2) 기능에 영향을 주지 않으며 기어(18, 22, 24)들의 수명에 실질적인 영향을 전혀 나타내지 않는다.

축선방향으로 변위 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 내부 표면상에 링 기어(22), 유성 기어 캐리어(20) 및 출력 축(28)에 배열된 대응하는 제2 스플라인(51)과 상호 작동하도록 배열된 제2 스플라인(51)을 구비한다. 유성 기어 캐리어(20)에 배열된 대응하는 제2 스플라인(51)은 유성 기어 캐리어(20)에 장착되는 제3 스프로킷(49)의 둘레에 형성된다. 출력 축(28)에 구비된 대응하는 제2 스플라인(51)은 출력 축(28)에 장착되는 제4 스프로킷(53)의 둘레에 형성된다.

유성 기어 캐리어(20)에 배열된 축선방향 정지부(54)는 링 기어(22)에 인접하도록 형성되는데, 축선방향 정지부(54)는 링 기어(22)가 축선방향으로 이동되는 것을 방지한다. 축선방향 정지부(54)는 제1 스러스트 베어링(56)에 의해 유성 기어 캐리어(20)에 장착되는 디스크 형상 플레이트로 구성될 수 있다. 축선방향 정지부(54)는 유성 기어 캐리어(20) 및 입력 축(16)에 대해 회전 가능하고, 링 기어(22)의 회전을 추종한다. 축선방향 정지부(54)는 링 기어(22)를 축선방향으로 고정하며, 기어(18, 22, 24)들이 나선형 치형부를 구비할 경우 기어박스(2)에서 입력 축(16)의 축선방향 베어링이 더 적은 응력을 받도록 한다. 그러나, 축선방향 정지부(54) 대신에 또는 축선방향 정지부와 조합하여, 한 쌍의 스러스트 베어링(55)이 링 기어(22)의 양측 말단 표면상에 배열될 수 있다. 그러므로, 스러스트 베어링(55)은 링 기어와 유성 기어 캐리어(20) 사이에 배열된다. 제2 스러스트 베어링(57)은 태양 기어(18)에서 발생한 축선방향 힘을 수용하도록 태양 기어(18)의 축(38)과 유성 기어 캐리어(20) 사이에 배치될 수 있다.

제2 결합 슬리브(42)를 변위시키는 것에 의해 기어박스(2)에서 저속 기어가 얻어지며, 따라서 링 기어(22)는 변속기 하우징(12)에 연결된다. 제1 및 제2 결합 슬리브(42, 43)들의 축선방향 변위는 개별적인 결합 슬리브(42, 43)에서 외측 둘레방향 홈(62)에 배열된 제1 및 제2 시프트 포크(60, 61)에 의해 제공된다. 제1 시프트 포크(60)는 제1 파워 수단(66)에 의해 영향을 받고 제2 시프트 포크(61)는 제2 파워 수단(67)에 의해 영향을 받는다. 제1 및 제2 파워 수단(66, 67)은 공압 또는 유압 실린더일 수 있다. 시프트 포크(60, 61) 및 파워 수단(66, 67)은 도 2에 개략적으로 도시되어 있다.

바람직하게는, 각각의 결합 슬리브(42, 43)는 무게가 작은데, 이것은 기어를 변속할 때 개별적인 결합 슬리브(42, 43)를 이동하기 위해 낮은 에너지 및 힘이 필요하다는 것을 의미한다. 이것은 기어박스(2)에서 다른 기어 위치들 간에 신속한 기어 전환을 허용한다.

도 3은 입력 축(16)을 유성 기어 캐리어(20)에 연결하기 위해 제1 결합 슬리브(42)가 도 3에서 오른쪽으로 이동되어 있는, 제2 기어 위치 또는 고속 범위 기어 위치에서 본 발명에 따른 기어박스(2)의 개략적인 단면도를 나타낸다. 이 위치에서 제2 결합 슬리브(42)는 기어박스 하우징(12)의 링 기어(22)를 분리하였다. 입력 축(16)으로부터 출력 축(28)으로 토오크의 전달은 고속 범위 기어 위치에서 입력 축(16) 및 유성 기어 캐리어(20)를 통해 그리고 제2 결합 슬리브(43)를 통해 출력 축(28)으로 전달되고, 따라서 유성 기어(14)를 통한 기어비는 1:1이 된다. 대안으로, 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)가 제2 기어 위치에서 링 기어(22)를 출력 축(28)과 결합하도록 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 기어박스(2)는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하는 제1 기어 위치로부터 제2 기어 위치로, 즉 저속 범위 기어 위치로부터 고속 범위 기어 위치로 전환할 때 추종하도록 작용한다. 도 2에서, 기어박스(2)는 저속 범위 기어 위치로 이동되는데, 이것은 제1 결합 슬리브(42)가 링 기어(22)를 기어박스 하우징(12)에 연결하는 위치로 이동되었다는 것을 의미한다. 따라서, 기어박스(2)가 저속 범위 기어 위치에 있을 때 다운시프트는 유성 기어(14)를 통하여 일어난다. 저속 범위 기어 위치로부터 고속 범위 기어 위치로의 전환 작동은 링 기어(22)와 기어박스 하우징(12) 사이에 토오크 전달이 종료될 때 제1 결합 슬리브(42)에 의해 제1 링 기어(22)를 기어박스 하우징(12)으로부터 분리하는 것에 의해서 실행되는데, 이것은 클러치(68)의 분리를 통해 내연 엔진(4)을 메인 기어박스(6)로부터 분리함으로써 달성된다. 대안으로, 내연 엔진(4)은 링 기어(22)와 기어박스 하우징(12) 사이에 토오크 밸런스를 형성하도록 제어된다. 제1 결합 슬리브(42)가 더 이상 어떠한 토오크도 전달하지 않을 때, 제1 결합 슬리브(42)의 축선방향 변위가 가능하다. 따라서, 기어박스(2)는 고속 범위 기어 위치에서 작동한다.

기어를 저속 범위 기어 위치로 전환하기 위하여, 제1 결합 슬리브(42)는 유성 기어 캐리어(20)를 입력 축(16)으로부터 해제하기 위해 도 3에서 좌측 방향으로 제1 시프트 포크(60)에 의해 이동된다. 이것은 입력 축(16)과 유성 기어 캐리어(20) 사이에 토오크 전달이 종료할 때 가능하게 되는데, 커플링(68)에 의해 내연 엔진(4)을 메인 기어박스(6)로부터 분리함으로써 달성된다. 대안으로, 입력 축(16)과 유성 기어 캐리어(20) 사이에 토오크 밸런스가 형성되도록 내연 엔진(4)이 제어된다. 제1 결합 슬리브(42)가 더 이상 어떠한 토오크도 전달하지 않을 때, 제1 결합 슬리브(40)의 축선방향 변위가 가능하다. 그 다음에, 제1 결합 슬리브(42)는 기어박스 하우징(12)의 방향으로 제1 시프트 포크(60)에 의해 이동되며, 이에 의해 링 기어(22)를 기어박스 하우징(12)과 연결한다. 제2 결합 슬리브(42), 기어박스 하우징(12), 링 기어(22) 간에 연결이 일어나기 전에 제2 결합 슬리브(42)와 링 기어(22)는 정지되어야만 한다. 이것은 입력 축(16)이 유성 기어 캐리어(20) 및 유성 기어(24)의 속도에 맞추어져서 링 기어(22)가 정지하게 되는 속도로 회전하도록 내연 엔진(4)을 제어함으로써 달성된다. 링 기어(220가 정지되어 있을 때, 제1 결합 슬리브(42)는 축선방향으로 변위하고 링 기어(22) 및 기어박스 하우징(12) 상의 제1 스플라인(50)과 간섭한다. 따라서, 저속 범위 기어 위치에서 다운시프트는 기어박스(2)를 통해 일어난다.

도 4에서 기어박스(2)는 후진 기어인, 제3 기어 위치로 이동되었다. 축선방향으로 이동 가능한 제2 슬리브(43)는 제3 기어 위치에서 링 기어(22)를 출력 축(28)과 연결하도록 배열된다. 따라서, 제2 결합 슬리브(43)는 제2 시프트 포크(61)에 의해서 이동되고, 링 기어(22)는 출력 축(28)에 연결된다. 제1 결합 슬리브(42)는 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 결합하기 위해 제1 시프트 포크(60)에 의해서 이동된다. 개별적인 클러치 슬리브(42, 43)의 변위는 입력 축 및 출력 축(16, 18)이 정지되어 있을 때 실행되는데, 이것은 기어박스(2)가 차량(1)의 변속기(3)에 포함되어 있는 경우 차량(1)의 정지 작동 상태에 해당한다. 입력 축(16)의 정지 위치를 제공하기 위하여, 차량(1)의 클러치(68)는 분리 모드로 전환된다. 기어박스(2)가 제3 기어 위치에서 작동될 때, 토오크는 입력 축(16)으로부터 태양 기어(18)로, 그리고 링 기어(22)에 토오크를 전달하는 유성 기어(24)로, 그리고 제2 결합 슬리브(43)를 통해 출력 축(28)으로 전달된다. 제1 결합 슬리브(42)가 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 연결할 때 유성 기어 캐리어(20)는 정지하고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 기어박스(2)가 제1 결합 슬리브(42)를 이동시키는 것에 의해 어떻게 유성 기어 캐리어(20)가 변속기 하우징(12)에 연결되어 있는 위치인 제4 주차 위치로 갈 수 있는지를 나타내고 유성 기어 캐리어(20)가 출력 축(28)에 연결되는 위치로 제2 결합 슬리브가 이동되는 경우를 나타낸다. 그러므로, 출력 축(28)은 회전 방지되는 반면에, 입력 축(16)은 주차 위치에서 제1 결합 슬리브(42)에 연결되지 않기 때문에 입력 축(16)은 중립 위치에서 회전할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 기어박스(2)가 제1 결합 슬리브(42)를 이동시키는 것에 의해 어떻게 제1 결합 슬리브(42)만이 링 기어(22)에 연결되어 있는 위치인 제5 중립 위치로 갈 수 있는지를 나타낸다. 그러므로, 중립 위치에서 태양 기어(18), 유성 기어 캐리어(20) 및 링 기어(22)는 서로에 대해 자유 회전하며, 이러한 이유로 인해 기어박스(2)는 입력 축(16)으로부터 출력 축(28)으로 어떠한 토오크도 전달하지 않을 것이다. 대안으로, 제5 중립 위치는 제2 결합 슬리브(43)만이 출력 축(28)에 장착된 제4 스프로킷(53)에 연결되는 위치로 제2 결합 슬리브(43)를 이동시키는 것에 의해서 달성될 수도 있다.

제1 결합 슬리브(43)가 도 2 내지 도 6에서의 우측으로부터 좌측으로 이동될 때, 제1 결합 슬리브(43)는 기어박스(2)를 후진 기어 위치에서 저속 범위 기어 위치로, 그 후에 중립 위치로, 그리고 고속 범위 기어 위치로 또한 전환할 것이다. 제1 결합 슬리브(43)는 세 개의 원형 구역을 구비한다. 두 개의 구역은 접촉 구역이며 제1 스플라인(50)을 구비하고 있다. 두 개의 접촉 구역 사이에는, 두 개의 접촉 구역을 서로 분리하는 중앙 구역이 제공된다.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 기어박스(2)의 변경 실시예를 나타낸다. 제1 결합 슬리브(42)는 더욱 짧은 디자인으로 재배치되었으며 슬리브(42)의 내부 및 외부 둘레에는 제1 스플라인(50)이 구비된다. 슬리브(42)의 내부 둘레에 배열된 제1 스플라인(50)은 입력 축(16)에 배열된 상응하는 제1 스플라인(50)과 상호 작동한다. 입력 축(16)에 배치된 상응하는 제1 스플라인(50)은 입력 축(16)에 장착되는 제1 스프로킷(46)의 둘레에 만들어진다. 슬리브(42)의 내부 둘레 상의 제1 스플라인(50)은 유성 기어 캐리어(20)에 배열된 상응하는 제1 스플라인(50)과 또한 상호 작동하도록 배열된다. 유성 기어 캐리어(20) 상에 배치된 상응하는 제1 스플라인(50)은 유성 기어 캐리어(20)에 장착되는 제2 스프로킷(44)의 둘레에 만들어진다. 슬리브(42)의 외부 둘레 상에 배열된 제1 스플라인(50)은 기어박스 하우징(12)에 고정되어 연결된 돌출부(52) 상에 배열된 상응하는 제1 스플라인(50)과 상호 작동한다. 도 7에서 제1 결합 슬리브(42)는 저속 범위 기어 위치에 해당하는 제1 위치에 도시되어 있다. 제1 결합 슬리브(42)는 링 기어(22)를 기어박스 하우징(12)과 연결한다. 도 8에서 제1 결합 슬리브(42)는 고속 범위 기어 위치에 해당하는 제2 위치로 이동되었다. 제1 결합 슬리브(42)는 태양 기어(18)를 유성 기어 캐리어(20)와 연결한다. 도 9에서 제1 결합 슬리브(42)는 후진 기어 위치에 해당하는 제3 위치로 이동되었다. 제1 결합 슬리브(42)는 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 연결한다.

전자 제어 유닛(70)이 전술한 기어 변환을 달성하기 위하여 변속기(2), 메인 기어박스(6), 내연 엔진(4) 및 클러치(68)에 연결된다. 바람직하게는, 기어박스(2), 메인 기어박스(6) 및 내연 엔진(4)에 있는 도시하지 않은 다수의 속도 센서들이 제어 유닛(70)에 연결될 수 있다. 다른 컴퓨터가 제어 유닛(70)에 또한 연결될 수 있다. 제어 유닛(70)은 이러한 목적을 위한 적합한 소프트웨어를 구비한 컴퓨터일 수 있다. 제어 유닛(70) 및/또는 컴퓨터(72)는 컴퓨터 프로그램(P)을 포함하는데, 컴퓨터 프로그램(P)은 본 발명의 기어박스(2)를 제어하는 루틴을 포함할 수 있다. 컴퓨터 프로그램(P)은 메모리(M) 및/또는 판독 기록 메모리에 실행가능한 형태 혹은 압축된 형태로 저장될 수 있다. 바람직하게는, 프로그램이 제어 유닛(70) 또는 상기 제어 유닛(70)에 연결된 다른 컴퓨터(72)에서 실행될 때, 전술한 기어 변환을 실행하기 위해 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장된 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 상기 코드는 비휘발성이며 상기 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있다.

위에서 설명한 기어박스(2)는, 부품의 요구되는 처리 공정이 간단하고 부품의 수도 적기 때문에 제조 및 조립의 관점에서 유리하다. 또한, 기어박스는 축선방향 및 방사상 방향 모두에서 필요한 공간이 작은 설계 형태이다. 따라서, 예컨대 유성 기어들을 구비한 복수의 기어박스들이 서로 결합되어 있는, 유압식 자동 변속기로 사용하는 것이 가능하다.

전술한 부품들과 특징들은 본 발명의 범위에 들어가는 다른 특정 실시형태들 간에 조합될 수 있다.

Claims

링 기어(22), 태양 기어(18) 및 유성 기어 캐리어(20)를 구비한 유성 기어(14)와 상기 유성 기어(14)를 둘러싸는 기어박스 하우징(12)을 포함하며, 유성 기어 캐리어에는 적어도 하나의 유성 기어(24)가 회전 가능하게 장착되고, 링 기어(22)와 태양 기어(18)가 치형부(32)에 의해 적어도 하나의 유성 기어(24)와 결합하는, 차량용 기어박스에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제1 기어 위치에서 링 기어(22)를 기어박스 하우징(12)과 결합시키도록 배열되고, 제2 기어 위치에서 태양 기어(18)를 유성 기어 캐리어(20)와 결합시키도록 배열되고, 제3 기어 위치에서 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 결합시키도록 배열되며;
축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제3 기어 위치에서 링 기어(22)를 출력 축과 결합시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제1항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제1 및 제2 기어 위치에서 유성 기어 캐리어(20)를 출력 축(28)과 결합시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제1항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제2 기어 위치에서 링 기어(22)를 출력 축(28)과 결합시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제1항 내지 제3항 중 어느 항에 있어서,
축선방향 인접 수단(54)은 링 기어(22)에 연결되고 유성 기어 캐리어(20)에 회전 가능하게 연결되며, 축선방향 인접 수단(54)은 링 기어(22)가 축선방향으로 변위되는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제1 기어 위치에서 태양 기어(18)와 유성 기어 캐리어(20)를 분리시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
태양 기어(18)가 입력 축(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제6항에 있어서,
입력 축(16)은 스플라인 연결(34)에 의해 태양 기어(18)에 연결되며, 스플라인 연결은 입력 축(16)과 태양 기어(18)가 배열되는 축(38) 사이에서 각도 변위를 가능하게 하는 축선방향 연장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제7항에 있어서,
유성 기어(14)는 스플라인 연결(34)에 의해 입력 축(16)에 원 피스로 장착 및 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 내부 표면에 제1 스플라인(50)들을 구비하며, 상기 제1 스플라인들은 기어박스 하우징(12), 태양 기어(18), 유성 기어 캐리어(20) 및 링 기어(22)에 배열된 제1 스플라인(50)들과 상호 작동하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 내부 표면에 제2 스플라인(51)들을 구비하며, 상기 제2 스플라인들은 링 기어(22), 유성 기어 캐리어(20) 및 출력 축(28)에 배열된 제2 스플라인(51)들과 상호 작동하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제9항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(18) 및 태양 기어(16)의 제1 스플라인들의 개수는 링 기어(22)의 치형부(32)의 개수를 초과하는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
링 기어(22), 태양 기어(18) 및 적어도 하나의 유성 기어(24)의 치형부(32)는 유성 기어(14)의 회전축(30)에 대해 경사진 각도로 연장하는 나선형 치형부(32)로 설계된 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
기어박스(2)는 레인지 기어박스이며 입력 축(16)이 메인 기어박스(6)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제4 기어 위치에서 유성 기어 캐리어(20)를 기어박스 하우징(12)과 결합시키도록 배열되고, 축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제4 기어 위치에서 유성 기어 캐리어(20)를 출력 축(28)과 결합시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
선행 청구항들 중 어느 항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제1 결합 슬리브(42)는 제5 기어 위치에서 유성 기어(14)를 기어박스 하우징(12)으로부터 분리시키도록 배열되고 링 기어(22), 태양 기어(18) 및 유성 기어 캐리어(20)를 서로 분리시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
제1항에 있어서,
축선방향으로 이동 가능한 제2 결합 슬리브(43)는 제5 기어 위치에서 링 기어(22)를 출력 축(28)으로부터 분리시키도록 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 기어박스.
차량(1)이, 제1항 내지 제16항 중 어느 항에 따른 기어박스(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량(1).