KR950002993B1 - 두가지 기능으로 작동가능한 일방향 클러치를 갖는 유성기어식 변속장치 - Google Patents

두가지 기능으로 작동가능한 일방향 클러치를 갖는 유성기어식 변속장치 Download PDF

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Description

두가지 기능으로 작동가능한 일방향 클러치를 갖는 유성기어식 변속장치
제1도는 본 발명에 따른 유성기어식 변속장치의 제1실시예를 개략적으로 도시한 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 유성기어식 변속장치의 제2실시예를 개략적으로 도시한 구성도.
제3도 및 제4도는 본 발명에 따른 유성기어식 변속장치의 제1실시예에 대한 제1 및 제2의 변형예르 개략적으로 도시한 구성도.
제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 유성기어식 변속장치의 제2실시예에 대한 제1 및 제2의 변형예를 개략적으로 도시한 구성도.
제7도는 제1도의 변속장치의 보다 구체적인 구조를 도시한 종방향 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10,60 : 제1태양기어 12,64 : 제2링기어
14,66,68 : 제1유성 피니언 16,70 : 제1캐리어
24,66 : 제2유성 피니언 26,70 : 제2캐리어
30 : 상호 연결 부재 PG1 : 제1유성기어 기구
PG2 : 제2유성기어 기구 C1,C2,C3,Cr : 클러치
34(F) : 일방향 클러치
34a : 내측 레이스 또는 제1클러치 부재
34b : 외측 레이스 또는 제2클러치 부재 B1,B2 : 브레이크
발명의 분야
본 발명은 자동차등의 차량에 사용되는 자동 변속기용 유성기어식 변속장치에 관한 것이다.
종래의 기술
자동차등의 차량에 대한 자동 변속기용 유성기어식 변동장치에 대하여 다양한 구성이 제안되었었다. 다양한 구성들은 통상 하나 이상의 유성기어 기구와, 유성기어 기구의 태양기어, 링기어, 캐리어와 같은 구조의 부재들을 선택적으로 서로 연결하고 변속장치에 대하여 이러한 부재들을 재동하는 클러치 및 브레이크를 포함한다. 클러치 또는 브레이크의 일부는 변속장치에 의해 제공되는 속도 단계 이상의 변환동안 클러치 또는브레이크의 자동결합 또는 분리를 얻도록 일방향 클러치 또는 일방향 브레이크로서 구성된다.
종래에, 일방향 클러치 또는 일방향 브레이크는 특정 클러치 또는 브레이크가 2개의 특정한 상대 회전 부재를 선택적으로 서로 연결하는 방식에서 사용된다. 이러한 방식의 사용에 있어서, 일방향 클러치 또는 일방향 브레이크의 기능은 제한을 받게 된다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 일방향 클러치 또는 일방향 브레이크가 2개의 상대회전 부재의 하나 이상의 조합을 선택적으로 연결하기 위해 사용되어서, 일방향 클러치 또는 일방향 브레이크의 용도가 대응적으로 증가되는 것에 의하여, 유성기어식 변속장치의 콤팩트화를 향상시키는 상기 형태의 유성기어식 변속장치를 제공하는데 있다.
상기 목적은, 하우징과 ; 입력 회전 부재와 ; 출력 회전 부재와 ; 제1태양기어, 제1링기어, 제1유성 피니언 및 제1캐리어를 가지는 제1유성기어 기구와 ; 제2태양기어, 제2링기어, 제2유성 피니언 및 제2캐리어를 가지는 제2유성기어 기구와 ; 일방향 클러치를 포함하고, 제1속도단에서, 상기 제1유성기어기구는 일방향 클러치에 의해 이용가능한 작용하에서 1(unity)보다 적은 제1회전비로 상기 입력 회전 부재에 관계하여 상기 출력 회전 부재를 구동하고, 제2속도단에서, 상기 제2태양기어가 일방향 클러치의 자유륜화(freewheeling)를 일으키도록 상기 하우징에 대하여 제동될때 상기 제1유성기어 기구는 상기 제1회전비와 1사이의 제2회전비로 출력 회전 부재를 구동하고, 제3속도단에서, 상기 제2유성기어 기구가 상기 일방향 클러치의 결합을 통해 록킹될때 입력과 출력 사이의 1의 회전비는 단일체(unitary body)로서 회전하도록 상기 제1및 제2유성기어 기구가 모두 록킹될때 성취되며, 제4속도단에서, 상기 제2태양기어가 상기 하우징에 대해 제동될때 상기 제2유성기어 기구는 상기 입력 회전 부재에 관계하여 상기 출력 회전부재를 과구동하고, 후진에서, 상기 제2캐리어가 하우징에 대하여 제동되고 상기 제1유성기어 기구가 자유륜화 할때 상기 제2유성기어 기구는 1보다 큰 회전비로 상기 입력 회전 부재의 회전과는 반대로 상기 출력 회전 부재를 구동하는 방식으로, 상기 입력 회전 부재와 상기 출력 회전 부재 사이에서 상기 제1및 제2유성기어 기구를 연결하는 상호 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 다른 유성기어식 변속장치에 의해 달성된다.
본 발명의 한 실시예에 따라서, 상기 제1유성기어 기구와 상기 제2유성기어 기구는 각각 간단한 유성기어 기구이며, 상기 상호연결 수단은 상기 제1링기어와 상기 제2캐리어를 그리고 상기 제1캐리어와 상기 제2캐리어를 연결한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 상기 제1및 제2유성기어 기구는, 상기 제1및 제2태양기어로서 작용하는 2개의 태양기어들과, 상기 제1및 제2링기어로서 작용하는 공통의 링기어와, 큰 유성 피니언 및 작은 유성 피니언을 가지는 래빙규어(Ravingeau)형 유성기어 기구에 의해 제공되고, 여기에서, 큰 유성 피니언은 제2유성 피니언으로 작용하고, 큰 유성 피니언과 작은 유성 피니언의 조합은 제1유성 피니언으로 작용하며, 공통의 캐리어는 상기 큰 유성 피니언과 상기 작은 유성 피니언을 지지한다.
본 발명의 보다 상세한 실시예에 따라서, 상기 일방향 클러치는 제2캐리어와 하우징 사이에서 브레이크와 직렬로 제공되며, 하나의 클러치가 제2캐리어와 제2태양기어를 선택적으로 연결하도록 상기 일방향 클러치와 직렬로 제공되며, 상기 일방향 클러치는 상기 제2캐리어와 상기 브레이크 사이에 위치되고, 또한 상기 일방향 클러치는 상기 브레이크가 결합될때 상기 하우징에 관계하여 전진 회전에 대해 상기 제2캐리어를 제동하도록 결합되고, 상기 클러치가 결합될때 상기 제2유성기어 기구를 전진 회전으로 록킹하도록 상기 제2태양기어에 관계하여 전진 회전에 대해 상기 제2캐리어를 제동하도록 또한 결합된다.
보다 상세히 기술된 상기 실시예에서, 상기 브레이크는 상기 제2캐리어가 상기 하우징에 관계하여 전진회전을 하도록 시도하고 역회전 방향에서 자유륜화 할때 결합되는 일방향 브레이크이다.
본 발명이 실시예와 도면을 참조하여 상세하게 기술될 것이다.
제1실시예
제1도를 참조하면, 본 발명에 따른 유성기어식 변속장치의 제1실시예는 제1유성기어 기구(PG1)와 제2유성기어 기구(PG2)를 포함한다. 제1유성기어 기구(PG1)는 태양기어(10), 링기어(12), 유성 피니언(14, 하나만 도시됨) 및 캐리어(16)를 가진다. 제2유성기어 기구(PG2)는 태양기어(20), 링기어(22), 유성 피니언(24, 하나만 도시됨) 및 캐리어(26)를 가진다. 제1유성기어 기구(PG1)의 링기어(12)는 연결 부재(30)에 의해 제2유성기어 기구(PG2)의 캐리어(26)와 연결되고, 제1유성기어 기구(PG1)의 캐리어(16)는 연결 부재(32)에 의해 제2유성기어 기구(PG2)의 링기어(22)와 연결된다.
일방향 클러치(34,F)와 브레이크(46, B1)는 연결 부재(30)에 의한 링기어(12)와 캐리어(26)의 조합과 변속장치의 하우징(50) 사이에서 직렬로 제공되고, 일방향 클러치(34)는 브레이크(46)와 링기어(12)와 캐리어(26)의 조합 사이에 위치된다. 일방향 클러치(34)는 연결 부재(32)에 의한 링기어(12)와 캐리어(26)의 조합에 연결되는 내측 레이스(34a)와, 브레이크(46)의 회전 부재에 연결되는 외측 레이스(34b)를 가진다. 일방향 클러치(34)는 내측 레이스(34a)가 통상의 회전 방향에서 외측 레이스(34b)보다 빨리 회전하도록 시도하고 역회전 방향에서 자유륜화 할때 결합된다.
클러치(38, C1)는 태양기어(10)를 입력축(52)과 선택적으로 연결하기 위해 제공된다. 클러치(40, C2)는 태양기어(20)를 브레이크(46)의 회전 부재와 그리고 일방향 클러치(34)의 외측 레이스(34b)와 선택적으로 연결하기 위하여 제공된다. 클러치(42,C3)는 캐리어(26)를 입력축(52)과 선택적으로 연결하기 위해 제공된다. 클러치(44,Cr)는 태양기어(20)를 입력축(52)과 선택적으로 연결하기 위하여 제공된다. 브레이크(48, B2)는 하우징(50)에 관계하여 접속 부재(30)에 의한 링기어(12)와 캐리어(26)의 조합을 선택적으로 제동하도록 제공된다. 출력축(54)은 접속 부재(32)에 의한 캐리어(18)와 링기어(22)의 조합에 연결된다.
제1도의 변속장치는 표 1에 요약된 바와 같이 상기된 클러치와 브레이크의 결합 및 분리에 따라 제1속도단, 제2속도단, 제3속도단(직접 구동 단계), 제4속도단(과구동 단계), 그리고 후진을 이룬다. 이 표에서, 0은 해당 클러치. 브레이크 또는 일방향 클러치가 엔진 구동 상태에서 결합되는 것을 표시하고, (0)는 해당클러치 또는 브레이크가 결합되면, 그 변속 단계에서 엔진 제동이 얻어질 수 있다는 것을 표시한다.
[표 1]
Figure kpo00002
제1유성기어 기구(PG1)에서의 링기어(12)의 잇수에 대한 태양기어(10)의 잇수의 비를 r1, 제2유성기어 기구(PG2)에서의 링기어(22)의 잇수에 대한 태양기어(20)의 잇수의 비를 R2라 할때, 상기 다섯 단계에서의 변속비는 표 2와 같다.
[표 2]
Figure kpo00003
제1도의 변속장치의 작동이 상기 다섯 속도 단계에 대하여 기술된 것이다.
제1속도단
변속장치는 클러치(C1)와 브레이크(B1)의 결합에 의해 중립으로부터 제1속도단으로 바뀌게 된다. 클러치(C1)가 결합될때, 태양기어(10)는 입력축(52)과 결합되는 것에 의하여 구동된다. 그러므로, 유성 피니언(14)은 그 자신의 축 주위에서 회전하게 되고, 링기어(12)는 역방향으로 회전한다. 그러나, 이때 일방향 클러치(F)가 브레이크(B1)의 결합에 의해 정지로 유지되는 외측 레이스(34B)와 결합되기 때문에, 링기어(12)는 하우징 (50)에 관계하여 제동되어 반응 부재로서 작용하므로, 유성 피니언(14)은 태양기어(10) 주위를 캐리어(16)와 함께 회전하는 한편 그 자신의 축 주위에서 회전하는 것에 의하여, 회전력은 상기 기어비로 제1유성기어 기구(PG1)의 감속 기능에 따라 출력축(54)에 전달된다.
제2속도단
변속장치는 클러치(C1)와 브레이크(B1)를 결합 상태로 두는 한편 클러치(C2)를 간단히 결합하는 것에 의해 제1속도단으로부터 제2속도단으로 바뀌게 된다. 클러치(C2)가 결합될때, 태양기어(20)는 브레이크(B1)와 연결되는 것에 의하여, 반응 부재로서 작용하도록 하우징(50)에 대하여 제동되고, 동시에 일방향 클러치(F)는 미끄러지기 시작한다. 태양기어(20)가 고정된 것에 의하여, 유성 피니언(24)은 그 자신의 축주위에서 회전하는 한편 캐리어(26)과 함께 태양기어(20) 주위에서 전진 회전을 하므로, 입력 회전축(52)에 관계하여 역으로 출력 회전축(54)을 지연시키기 위해 제1유성기어 기구(PG1)의 효과를 감소시키는 것에 의하여, 표 2와 같이 감속 기어비를 감소시킨다.
제3속도단
변속장치는 클러치(C2, C1)들이 결합된채로 있는 한편 클러치(C3)를 추가로 결합하고 브레이크(B1)를 해제하는 것에 의하여 제2속도단으로부터 제3속도단으로 바뀌게 된다. 클러치(C2, C3)들이 결합되었을때, 제2유성기어 기구(PG2)는 일방향 클러치(F)를 통하여 전진 구동 방향으로 록킹되고, 제1유성기어 기구(PF1) 또한 록킹되게 된다. 그러므로, 변속장치는 직접 구동 상태로 된다. 변속비는 물론 1이다. 일단 직접 구동 상태로 되면, 클러치(C1)는 해제될 수도 있으나 엔진 제동을 얻도록 결합될 수도 있다는 것을 유의해야 한다.
제4속도단
변속장치는, 클러치(C1)가 결합되었다면 클러치(C1)를 해제하고, 클러치(C1)를 해제한 후에 브레이크(B1)를 결합하는 한편, 클러치(C2, C3)들이 결합된 상태로 남아 있는 것에 의하여 제3속도단으로부터 제4속도단으로, 즉 과구동 단계로 바뀌게 된다. 브레이크(B1)가 클러치(C2)와 결합될때, 태양기어(20)는 하우징(50)에 대하여 제동되므로, 입력축(52)으로부터의 회전력이 태양기어(20) 주위에서 캐리어(26)를 구동할때, 일방향 클러치(F)는 미끄러지고, 링기어(22)는 태양기어(20) 주위에서 증가된 속도로 회전한다. 따라서, 회전력은 제2유성기어(PG1)에 의한 과구동하에 전달되는 한편, 제1유성기어 기구(PG1)는 자유륜화한다.
후진단계
변속기는 클러치(Cr) 및 브레이크(B2)를 결합시키는 것에 의하여 중립으로부터 후진 단계로 바뀌게 된다. 이때, 회전력은 태양기어(20)로 입력된다. 캐리어(26)가 하우징(50)에 관계하여 제동되기 때문에, 회전력은 유성 피니언(24)을 통해 링기어(22)에 전달되어, 제2유성기어 기구(PG2)의 기어비에 의해 결정된 변속비로 링기어를 역방향으로 구동하고, 이러한 방식으로 후진단계가 달성된다.
제4속도단으로부터 제3속도단으로, 제3속도단으로부터 제2속도단으로, 제2속도단으로부터 제1속도단으로의 속도 변화는 상기된 변속 작용에 대해 역의 작용으로 수행될 수 있다. 예를들면, 제4속도단으로 부터 제3속도단으로의 변속은 브레이크(B1)를 해제하는 것에 의해 수행된다.
제2실시예
제2도는 본 발명에 따른 유성기어식 변속장치의 제2실시예를 도시한다. 제2도에서, 제1도에 도시부분의 대응부는 동일한 번호로 표시된다. 제2도에 도시된 실시예에서 유성기어 기구(PGr)는 소위 래빙규형이고, 제1태양기어(60), 제2태양기어(62), 링기어(64), 제2태양기어와 링기어(64)와 결합하는 큰 유성 피니언(66, 하나만 도시됨), 제1태양기어(60)와 큰 유성 피니언(66)과 결합하는 작은 유성 피니언(68, 하나만 도시됨), 및 큰 유성 피니언(66)과 작은 유성 피니언(68)을 회전가능하게 지지하는 캐리어(70)를 가진다. 제2도의 변속장치에 있어서, 태양기어(60), 작은 유성 피니언(68), 큰 유성 피니언(66) 및 링기어(64)의 조합은 제1도에 도시된 변속장치의 제1유성기어 기구(PG1)에 대응하는 제1유성기어 기구로서 작용하고, 태양기어(62), 큰 유성 피니언(66) 및 링기어(64)의 조합은 제1도에 도시된 변속장치의 제2유성기어 기구(PG2)에 대응하는 제2유성기어 기구로서 작용한다.
일방향 클러치(34, F)와 브레이크(46, B1)는 제1실시예와 동일하게 캐리어(70)와 하우징(50) 사이에서 직렬로 제공된다. 일방향 캐리어(34)는 캐리어(70)와 연결되는 내측 레이스(34A), 및 브레이크(46)의 회전부재와 연결되는 외측 레이스(34b)를 가지며, 캐리어(70)와 브레이크(46)사이에 위치된다. 일방향 클러치(34)는, 내측 레이스(34a)가 통상의 회전 방향에서 외측 레이스(34b)보다 빠르게 회전하도록 시도하고 후진 방향에서 자유륜화할때 결합된다.
클러치(38, C1)는 태양기어(60)를 입력축(52)과 선택적으로 연결하기 위해 제공된다. 클러치(40, C2)는 태양기어(62)와, 브레이크(46)의 회전 부재 및 일방향 클러치(34)의 외측 레이스(34b)의 조합 사이에 제공된다. 클러치(40)는 태양기어(62)를 브레이크(46)와 선택적으로 연결한다. 클러치(42, C3)는 캐리어(70)를 입력축(52)과 선택적으로 연결하기 위해 제공된다. 클러치(44,Cr)는 태양기어(62)를 입력축(52)과 선택적으로 연결하기 위해 제공된다. 브레이크(48,B2)는 캐리어(70)의 회전을 하우징(50)에 대하여 선택적으로 제동하도록 제공된다. 출력축(54)은 링기어(64)와 연결된다.
제2도에 도시된 변속장치는, 표 1에 도시된 바와 같이 클러치, 브레이크, 일방향 클러치와 결합 및 분리의 동일한 조합에 따라 제1실시예와 유사한 방식으로 제1속도단, 제2속도단, 제3속도단(직접 구동 단계), 제4속도 단계(과구동 단계) 및 후진 단계로 바뀌게 된다.
제2실시예의 변속장치에서, 링기어(64)의 잇수에 대한 제1태양기어(60)의 잇수비를 r1, 링기어(64)의 잇수에 대한 제2태양기어(62)의 잇수비를 r2라 할때, 여러 단계의 변속비는 표 3과 같다.
[표 3]
Figure kpo00004
제2도의 변속장치의 작동은 이하 다섯 단계에 걸쳐 기술된다.
제1속도단
변속장치는 클러치(C1)와 브레이크(B1)를 결합하는 것으로 중립에서 제1속도 단계로 바뀌게 된다. 클러치(C1)가 결합될때, 태양기어(60)는 입력축(52)과 결합되는 것에 의하여 구동된다. 작은 유성 피니언(68)과 큰 유성 피니언(66)은 그것들 축 주위에서 회전하는 한편, 태양기어(60) 주위를 회전한다. 그러나, 브레이크(B1)가 결합되기 때문에, 캐리어(70)는 일방향 클러치(F)를 통해 하우징(50)에 대하여 제동되고 반응부재로서 작용하여서, 회전력은 상기 기술된 변속비로 그 자신의 축주위의 작은 유성 피니언(68)의 그 자신의 축주위의 큰 유성 피니언(66)의 회전에 의해 링기어(64)로 전달된다.
제2속도단
변속장치는 클러치(C1)와 브레이크(B1)가 접속 상태로 있는 한편 클러치(C2)를 결합하는 것에 의해 제1속도단으로부터 제2속도단으로 바뀌게 된다. 클러치(C2)가 결합될때, 태양기어(62)는 브레이크(1)에 의해 하우징(50)에 단계하여 제동되고, 반응 부재로서 작용하며, 한편 일방향 클러치(F)는 미끄러지기 시작한다. 이 단계에서, 태양기어(62)가 제동상태에 있는 것에 의하여, 큰 유성 피니언(66)은 캐리어(70)와 함께 태양기어(62) 주위를 회전하는 한편 그 자신의 축 주위에서 회전하므로, 태양기어(60), 작은 유성 피니언(68), 큰 유성 피니언(66) 및 링기어(64)의 조합에 의해 입력축(52)에 단계하여 출력축(54)의 회전 속도를 감속시키는 효과를 감소시킨다. 따라서, 회전력이 표 3에 도시된 감속비로 전달된다.
제3속도단
변속장치는 클러치(C1, C2)들이 결합 상태로 있는 한편 클러치(C3)를 결합하고 브레이크(B1)를 해제하는 것에 의해 제2속도단으로부터 제3속도단, 즉 직접 구동 단계로 바뀌게 된다. 양 클러치(C2, C3)들이 결합될때, 유성 피니언(PGr)은 일방향 클러치(F)의 결합을 통해 전진 구동 방향으로의 록킹 상태로 되는 것에 의하여, 1의 변속비의 직접 구동이 달성된다. 이러한 직접 구동 단계가 이루어지면, 클러치(C1)는 해제되지만, 엔진 제동을 얻도록 결합될 수도 있다.
제4속도단
변속장치는, 클러치(C1)가 결합되어 있으면, 클러치(C1)를 해제하고, 클러치(C1)를 해제한후, 결합 상태로 있는 클러치(C2) 및 클러치(C3)와 브레이크(B1)를 결합시키는 것에 의하여 제3속도단으로부터 제4속도단, 즉 과구동 단계로 바뀌게 된다. 브레이크(B1)가 결합되어 있는 클러치(C2)와 결합될때, 태양기어(62)는 하우징(50)에 대하여 제동되고, 그러므로, 캐리어(70)로의 입력 회전력은 그자신의 축주위에서 회전하고 태양기어(62) 주위에서 회전하도록 큰 유성 피니언(66)을 구동하는 한편, 일방향 클러치(34)는 미끄러진다. 이런 방법으로, 링기어(64)는 증가된 속도로 구동되고, 따라서 회전력은 과구동 방식으로 출력축에 전달된다.
후진 단계
후진 단계는 클러치(Cr)를 브레이크(B1)와 결합하는 것에 의하여 중립으로부터 이루어진다. 이때, 회전력이 태양기어(62)에 입력되는 한편, 캐리어(70)가 하우징(50)에 대하여 제동된다. 따라서, 회전력은, 링기어(64)와 태양기어(62) 사이의 기어 잇수비에 의해 정해진 변속비로 그것을 자신의 축 주위에서의 큰 유성 피니언(66)을 통해 후진 방향으로 태양기어(62)로부터 링기어(64)로 전달되어, 후진 단계가 이루어진다.
또한 제2실시예에 도시된 변속장치에서도, 제4속도단으로부터 제3속도단으로, 제3속도단으로부터 제2속도단으로, 제2속도단으로부터 제1속도단으로의 속도변화는 상기 기술된 변속의 작동의 역으로 이루어진다.
제1실시예의 제1변형예
제3도는 제1도에 도시된 본 발명의 제1실시예의 제1변형예이다. 제1변형예의 구조는 내측 레이스(36a) 및 외측 레이스(36b)를 가지는 일방향 브레이크(36, F2)가 추가적으로 브레이크(46, B1)에 나란히 제공된다는 점에서 제1실시예와 상이하다. 일방향 클러치(34)는 일방향 클러치(F1)로서 표시된다.
본 변형예에 따르는 변속장치는, 표 4에 요약된 바와 같이, 클러치, 브레이크, 일방향 클러치 및 일방향 브레이크의 결합 및 분리에 따라 제1속도단, 제2속도단, 제3속도단(직접 구동 단계), 제4단(과구동 단계) 및 후진 단계를 이룬다. 이 표에서, 0표는 해당클러치, 브레이크, 일방향 클러치 또는 일방향 브레이크가 엔진 운전 단계에서 결합되는 것을 나타내며, (0)는 클러치 또는 브레이크가 결합된다면, 엔진 제동이 그 속도에서 얻어지게 된다는 것을 나타낸다.
[표 4]
Figure kpo00005
이 변형예에서 각 단계에서는 변속비는 제1실시예와 동일하다.
본 발명 제1실시예의 제1변형예의 각 단계에서의 작용을 기술한다. 그러나, 제1및 제2유성기어 기구(PG1, PG2), 클러치(C1, C2, C3, Cr), 브레이크(B1, B2) 및 일방향 클러치(F1)의 작동이 각 단계에서 제1실시예와 동일하므로, 기술의 중복을 피하기 위해, 제1실시예와 비교하여 기술할 것이며 특히 일방향 브레이크(F2)에 대하여 기술한다.
제1속도단
변속장치는 단지 클러치(C1)만 결합하는 것에 의하여 중립으로부터 제1속도단으로 바뀌게 된다. 일방향 브레이크(F2)는 일방향 클러치(F1)를 통해 하우징(50)에 대하여 링기어(12)를 제동하도록 자동적으로 결합된다. 브레이크(B2)는 필요한때 엔진 제동을 얻도록 또한 결합될 수도 있다. 다른 작동은 제1실시예의 제1속도단과 동일하다.
제2속도단
변속장치는 단지 클러치(C2)를 추가로 결합하는 것에 의하여 제1속도단으로부터 제2속도단으로 바뀌게 된다. 엔진 제동이 필요할때 브레이크(B1)는 결합될 수도 있다.
제3속도단
변속장치는 클러치(C2, C1)등이 결합 상태로 남아 있는 한편, 클러치(C3)를 추가로 결합시키는 것에 의하여 제2속도단으로부터 제3속도단으로 바뀌게 된다. 클러치CC1)는 해제될 수도 있으나 엔진 제동을 얻도록 결합될 수도 있다.
제4속도단
변속장치는, 클러치(C1)가 엔진 제동을 위해 결합되어 있으면, 클러치(C1)를 해제하고, 클러치(C1)를 해제한 후에 브레이크(B1)를 결합하는 한편, 클러치(C2, C3)들을 결합 상태로 두는 것에 의하여 제3속도단으로부터 제4속도단으로 바뀌게 된다.
후진 단계
후진 단계는 클러치(Cr)와 브레이크(B2)를 결합시키는 것에 의하여 중립으로부터 바뀌게 된다.
변속장치에 있어서, 제4속도단으로부터 제3속도단으로, 제3속도단으로부터 제2속도단으로, 제2속도단으로부터 제1속노단으로의 변속은 상기 기술된 변속의 작동을 역으로 함으로써 이루어질 수 있다.
따라서 제1속도단으로부터 제4속도단까지의 인접한 두 속도단 사이의 속도단의 바뀜은 다른 클러치 및 브레이크의 동시 결합 및 분리없이 단지 클러치 및 브레이크들중 하나만을 결합 및 분리시키는 것에 의해 이루어진다.
제1실시예의 제2변형예
제4도는 제1도에 도시된 본 발명의 제1실시예의 제2변형예를 도시한다. 이 변형예는, 브레이크(B1)가 내측 레이스(36a) 및 외측 레이스(36b)를 가지는 일방향 브레이크(36, F2)로 대체된다는 것과, 브레이크(46, B1)가 하우징(50)과 태양기어(20), 클러치(C2)의 내측 회전 부재 및 클러치(Cr)의 외측 회전 부재의 조합 사이에서 작용하는 위치로 이동된다는 점이 제1실시예와 상이하다. 이 변형예 또한 표 4에 따라 작동된다.
표 4와 같이, 브레이크(B1)가 결합되었을때, 클러치(C2)는 항상 결합된다. 따라서, 기어 열(gear train)로서, 제3도에 도시한 바와 같이 하우징(50)과 클러치(C2)의 외측 회전 부재 사이에 브레이크(B1)를 배치하는 대신, 제4도에 도시된 바와 같이 하우징(50)과 클러치(C2)의 내측 회전 부재 사이에 브레이크(B1)를 배치하는 기어 열로서 차이가 없이 만든다. 두변형예 사이에서의 선택은 변속장치의 실제적인 설계에서 공간의 편의에 따라 만들어질 수도 있다.
제2실시예의 제1변형예
제5도는 제2도의 본 발명의 제2실시예의 제1변형예를 도시한다. 제2실시예에 대한 이러한 변형 방식은 제1도의 제1실시예에 대한 제3도의 제1변형예와 동일하다. 즉, 내측 레이스(36a) 및 외측 레이스(36b)를 가지는 일방향 브레이크(36, F2)가 브레이크(46, B1)에 나란하게 추가된다. 따라서, 구조에서의 이러한 변형에 의하여 이용가능한 작동의 변형은 당업자에게는 자명하다. 더 이상의 상세한 설명은 기술의 중복을 피하기 위해 생략한다.
제2실시예의 제2변형예
제6도는 제2도에 도시된 본 발명의 제2실시예의 제2변형예이다. 제2실시예에 대한 이 변형예의 방식은 제1도의 제1실시예에 대한 제4도의 제2변형예와 동일하다. 즉, 브레이크(46, B1)가 내측 레이스(36a) 및 외측 레이스(36b)를 가지는 일방향 브레이크(36, F2)에 의해 대체되고, 브레이크(46, B1)가 하우징(50) 태양기어(62), 클러치(C2)의 내측 회전 부재 및 클러치(C2)의 외측 회전 부재의 조합 사이에서 작용하는 위치로 이동한다. 따라서, 구조의 이러한 변형에 의해 이용가능한 작동에서의 변형은 당업자에게는 자명한 것이다. 더욱 상세한 기술은 중복을 피하기 위해 생락한다.
제7도는 제1도에 도시된 제1실시예와 동일한 기본 구성을 가지는 변속장치의 보다 구체적인 구조를 종방향 단면도로 도시한 것이다. 제7도에서, 제1도에 도시된 것에 대응하는 주요 구조적 요소들은 제1도에 도시된 것과 동일한 도면 부호를 가진다. 제7도에서 서로에 대한 구조적 요소들의 명백한 관계 위치는 제1도와 다소 다르게 나타날 수도 있으며, 실제적으로는 제1도에 도시된 것과 동일하다는 것을 예상할 수있다.
본 발명은 특별한 실시예에 따라 기술되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명 범위내에서의 가능한 다양한 변형에도 이에 포함된다.

Claims (5)

  1. 하우징과 ; 입력 회전 부재와 ; 출력 회전 부재와 ; 제1태양기어, 제1링기어, 제1유성 피니언 및 제1캐리어를 가지는 제1유성기어 기구와 ; 제2태양기어와 제2링기어, 제2유성 피니언 및 제2캐리어를 가지는 제2유성기어 기구와 ; 다수의 클러치들, 하나 이상의 브레이크 및 일방향 클러치를 포함하며, 상기 클러치들과 상기 브레이크에 선택적인 결합 및 분리에 따라 다수의 전진 속도 단계를 제공하도록 상기 입력 회전 부재와 상기 출력 회전 부재 사이에서 상기 제1및 제2유성기어 기구들을 연결하는 상호 연결 수단을 포함하며; 상기 일방향 클러치는 제1및 제2클러치 부재를 가지며, 상기 제1클러치 부재는, 제1클러치 부재가 상기 제2클러치 부재에 관계하여 제1회전 방향(반시계 방향)으로 회전하도록 시도할때 상기 제2클러치 부재와 결합하고, 상기 제2클러치 부재에 관계하여 상기 제1회전 방향과 반대인 제2회전 방향(시계 방향)으로 자유륜화하고, 제1속도단으로 구동하는 동안, 상기 제2클러치 부재와 함께 상기 제1회전방향으로 추진되고, 제2속도단으로 구동하는 동안, 상기 제2클러치 부재는 상기 제1회전 방향으로 작용하는 제1클러치 부재와 함께 상기 제2회전 방향으로 추진되는 것을 특징으로 하는 유성기어식 변속장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1유성기어 기구와 상기 제2유성기어 기구는 각각 간단한 유성기어 기구이며, 상기 상호 연결 수단은 상기 제1링기어를 상기 제2캐리어와 연결시키는 제1상호 연결 부재와, 상기 제1캐리어를 상기 제2링기어와 연결시키는 제2상호 연결 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유성기어식 변속장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1및 제2유성기어 기구는, 상기 제1 및 제2링기어로서 작용하는 2개의 태양기어, 상기 제1및 제2링기어로서 작용하는 공통의 링기어, 및 큰 유성 피니언과 작은 유성 피니언을 가지는 래빙규어형 유성기어 기구에 의해 제공되며, 상기 큰 유성 피니언은 상기 제2유성 피니언으로서 작용하고, 상기 큰 유성 피니언과 상기 작은 유성 피니언의 조합은 상기 제1유성 피니언으로서 작용하고, 공통의 캐리어는 상기 큰 유성 피니언과 상기 작은 유성 피니언을 지지하는 것을 특징으로 하는 유성기어식 변속장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 일방향 클러치는 상기 유성기어 기구들중 하나의 공축선으로 회전하는 3개의 부재들중 단지 하나와 외부 부재를 제1작동 모드에서 연결하고, 상기 하나의 유성기어 기구의 공축선으로 회전하는 3개의 부재들중 2개를 제2작동 모드에서 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 유성기어식 변속장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 일방향 클러치는 상기 제2캐리어와 상기 하우징 사이에서 상기 브레이크와 직렬로 제공되고, 상기 클러치들중 하나는 상기 제2캐리어를 상기 제2태양기어와 선택적으로 연결하도록 상기 일방향 클러치와 직렬로 제공되고, 상기 일방향 클러치는 상기 제2캐리어와 상기 브레이크 사이에 배치되며, 상기 일방향 클러치는 상기 브레이크가 결합되었을 때 상기 제1속도단에서 상기 하우징에 관계하여 상기 제1회전 방향으로의 회전에 대해 상기 제2캐리어를 제동하도록 결합되고, 또한 상기 하나의 클러치가 결합되었을때 상기 제2속도단에서 상기 제2유성기어 기구를 록킹하도록 상기 제2캐리어에 관계하여 상기 제2회전 방항으로의 회전에 대해 상기 제2태양기어를 제동하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 유성기어식 변속장치.
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