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KR101797881B1 - 듀얼 클러치 변속기 - Google Patents

듀얼 클러치 변속기 Download PDF

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KR101797881B1
KR101797881B1 KR1020167007131A KR20167007131A KR101797881B1 KR 101797881 B1 KR101797881 B1 KR 101797881B1 KR 1020167007131 A KR1020167007131 A KR 1020167007131A KR 20167007131 A KR20167007131 A KR 20167007131A KR 101797881 B1 KR101797881 B1 KR 101797881B1
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gear
stage
dual
stages
speed change
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요하네스 그뤼네발트
아르네 포익트
볼프강 푀게
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폭스바겐 악티엔 게젤샤프트
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Abstract

본 발명은, 제1 변속기 입력 샤프트(5)와, 제2 변속기 입력 샤프트(6)와, 2개의 구동 샤프트(9, 10)와, 복수의 기어휠(11 내지 24)과, 복수의 커플링 장치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 포함하는 자동차용 듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)에 관한 것으로, 상기 제1 변속기 입력 샤프트(5)는 제1 마찰 클러치를 통해, 그리고 제2 변속기 입력 샤프트(6)는 제2 마찰 클러치를 통해 구동 모터와 연결될 수 있거나 연결되어 있고, 기어휠들(11 내지 24)은, 복수의 전진 변속단이 커플링 장치들(S1 내지 S6)에 의해 시프팅될 수 있도록 상호 치합되어 배치되며, 이때 하나 이상의 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성되고, 와인딩 경로 변속단의 동력 흐름은 복수의 기어단을 따라 굽이쳐 흐르며, 특정 기어휠들은 2개의 듀얼 기어 평면(31, 32)을 형성한다. 듀얼 기어 평면들(31, 32) 중 하나 이상의 듀얼 기어 평면이 3개의 개별 아이들러 기어(14, 18, 23; 15, 19, 23)를 가지고, 상기 아이들러 기어들 중 하나(14; 15)는 변속기 입력 샤프트들 중 하나(6)에 할당되며, 다른 두 아이들러 기어(18, 23; 19, 23)는 두 구동 샤프트(9, 10) 중 각각 하나의 구동 샤프트에 할당됨으로써, 특히 점진적인 변속비 변화 단계를 보유한, 조밀하게 구성된 듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)가 제공된다.

Description

듀얼 클러치 변속기{DUAL-CLUTCH TRANSMISSION}
본 발명은 특허 청구항 제1항의 전제부의 특징들을 갖는 자동차용 듀얼 클러치 변속기에 관한 것이다. 상기 듀얼 클러치 변속기의 경우, 복수의 전진 변속단이 시프팅될 수 있고, 하나 이상의 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단(winding-path gear)으로서 형성된다. 2개의 변속기 입력 샤프트와 2개의 구동 샤프트 사이에 복수의 기어휠이 치합되어 배치되며, 이 기어휠들 중 일부는 아이들러 기어(idler gear)로서 형성된다.
한편, 듀얼 클러치 변속기는 공지되어 있으며, 여기서 기어휠들은 2개 이상의 듀얼 기어 평면(dual-gear plane)을 형성한다.
DE 10 2009 002 357 A1로부터는, 2개의 마찰 클러치, 2개의 변속기 입력 샤프트, 2개의 구동 샤프트, 및 복수의 동기화 장치를 포함하는 자동차용 듀얼 클러치 변속기가 공지되었다. 제1 변속기 입력 샤프트는 제1 마찰 클러치를 통해, 그리고 제2 변속기 입력 샤프트는 제2 마찰 클러치를 통해 구동 모터와 연결될 수 있거나, 또는 연결되어 있다. 두 변속기 입력 샤프트에는 각각 3개의 고정 기어(fixed gear)가 할당된다. 일측 구동 샤프트에는 6개의 아이들러 기어가 할당되고, 타측 구동 샤프트에는 2개의 아이들러 기어가 할당된다. 이 경우, 외부 변속기 입력 샤프트에 할당되는 두 외부 고정 기어는 두 구동 샤프트 상의 2개의 상응하는 아이들러 기어와 각각 치합되고, 그럼으로써 2개의 듀얼 기어 평면을 형성한다. 후진 변속단의 실현을 위해, 일측 듀얼 기어 평면에 중간 기어가 (회전 역전을 위해, 그리고 그에 따라 후진 변속단의 실현을 위해) 중간에 개재된다. 상응하는 동기화 장치들은 구동 샤프트들 상에 배치된다. 듀얼 클러치 변속기는 8개의 전진 변속단을 포함하며, 자동차에서의 전륜 횡치형 구조에 적합하다. 전진 변속단들은 파워시프팅이 가능하다.
DE 10 2009 002 348 A1로부터는 마찬가지로 2개의 듀얼 기어 평면 및 총 6개의 기어 평면을 포함하는 유사한 듀얼 클러치 변속기가 공지되었다. 이 듀얼 클러치 변속기의 경우에도 최소 7개의 파워시프팅 가능한 기어단을 갖는 8개의 전진 변속단이 제공된다. 듀얼 클러치 변속기는 자동차에서의 전륜 횡치형 구조에 적합하다.
DE 10 2007 049 265 A1로부터는, 2개의 마찰 클러치와, 2개의 변속기 입력 샤프트와, 2개의 구동 샤프트를 포함하는 듀얼 클러치 변속기가 공지되었다. 변속기 입력 샤프트들에는 각각 2개의 고정 기어가 할당되며, 상응하는 치합되는 아이들러 기어들은 구동 샤프트들 상에 배치된다. 이중 작용하는 총 4개의 동기화 장치는 구동 샤프트들 상에서 각각 이웃하는 아이들러 기어들 사이에 배치된다. 그 결과, 4개의 듀얼 기어 평면이 실현된다. 따라서 8개 이상의 파워시프팅 가능한 전진 변속단과 하나 이상의 후진 변속단이 제공된다.
WO 2012/055382 A1로부터는, 전륜 횡치형 적용을 위한 듀얼 클러치 변속기가 공지되었다. 이 경우, 2개의 마찰 클러치와, 2개의 변속기 입력 샤프트와, 2개의 구동 샤프트가 제공된다. 외부의 제2 변속기 입력 샤프트 상에는, 두 변속기 입력 샤프트와 추가 샤프트가 서로 동축으로 연장되는 방식으로, 추가 샤프트가 배치된다. 추가 샤프트 상에는 2개의 고정 기어가 배치된다. 추가 샤프트는 동기화 장치를 통해 외부 변속기 입력 샤프트와 함께 회전하도록 연결된다. 그 외에, 내부 및 외부 변속기 입력 샤프트는 각각 하나의 고정 기어도 포함한다. 그 결과, 듀얼 기어 평면으로서 형성되어, 구동 샤프트들에 할당되는 상응하는 기어휠들과 치합되는 총 4개의 기어 평면이 제공된다. 이 경우, 구동 샤프트들 중 일측 구동 샤프트 상에는 중공 샤프트가 장착되며, 이 중공 샤프트는 동기화 장치를 통해 구동 샤프트와 함께 회전하도록 연결될 수 있다. 중공 샤프트 상에는 하나의 고정 기어와 하나의 아이들러 기어가 배치된다. 이런 듀얼 클러치 변속기의 경우, 복수의 와인딩 경로 변속단이 실현될 수 있고, 8개 또는 9개의 파워시프팅 가능한 전진 변속단이 실현된다. 이 경우, 최초 6개의 전진 변속단의 변속비의 갑작스런 단계 변화는 감소된다.
일반적인 듀얼 클러치 변속기는 여전히 최적으로 형성되어 있지 않다. 특히 개별 전진 변속단들 간의 변속비 단계들과 관련하여 일반적인 듀얼 클러치 변속기는 여전히 최적으로 형성되어 있지 않다. 바람직하게는 거의 감소하는, 특히 점진적인 변속비 변화 단계(progressive gear ration gradation)가 제공된다.
그러므로 본 발명의 과제는, 특히 점진적인 변속비 변화 단계를 보유하고 조밀하게 구성되는 듀얼 클러치 변속기가 제공되는 방식으로 최초에 언급한 듀얼 클러치 변속기를 형성하고 개량하는 것이다.
본 발명의 기초가 되는 과제는 이제 특허 청구항 제1항의 특징들을 갖는 듀얼 클러치 변속기를 통해 해결된다. 듀얼 기어 평면들 중 하나 이상의 듀얼 기어 평면은 3개의 개별 아이들러 기어를 포함하며, 이 아이들러 기어들 중 하나는 변속기 입력 샤프트들 중 하나에 할당되고, 다른 두 아이들러 기어는 두 구동 샤프트들에 할당된다. 두 듀얼 기어 평면이 3개의 개별 아이들러 기어를 포함한다면, 변속기 입력 샤프트에 할당되는 두 아이들러 기어는 동일한 변속기 입력 샤프트에 할당된다. 제안되는 구성을 통해, 장착 공간을 절약하면서 기어단들(gear stage) 및 커플링 장치들이 다중으로 이용될 수 있으며, 그럼에도 점진적인 변속비 변화 단계가 거의 실현된다. 듀얼 기어 평면들 중 하나는 적어도 하나의 기어단과 함께 2개의 상이한 와인딩 경로 변속단을 위해 이용될 수 있다. 이런 듀얼 기어 평면에는 바람직하게는 5단 전진 변속단의 기어단이 할당되며, 상기 기어단은 2개의 와인딩 경로 변속단에 관여한다. 일측 듀얼 기어 평면은 3단 전진 변속단 및 후진 변속단의 기어단들을 포함한다. 타측 듀얼 기어 평면은 5단 및 7단 전진 변속단의 기어단들을 포함한다. 1단, 8단 및 10단 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성된다. 1단 전진 변속단의 동력 흐름은 3단 전진 변속단, 4단 전진 변속단 및 2단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다. 8단 전진 변속단의 동력 흐름은 6단, 5단 및 7단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다. 10단 전진 변속단의 동력 흐름은 6단, 5단 및 9단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다. 변속기 입력 샤프트들은 특히 서로 동축으로 배치된다. 제2 변속기 입력 샤프트는 바람직하게는 중공으로 형성된다. 두 듀얼 기어 평면은 바람직하게는 외부 변속기 입력 샤프트에 할당된다. 바람직하게는 정확히 2개의 듀얼 기어 평면을 구비한 6개의 기어 평면이 제공된다. 듀얼 기어 평면들 중 하나의 듀얼 기어 평면은 후진 변속단의 실현을 위한 중간 기어를 포함할 수 있다. 그 대안으로 상응하는 듀얼 기어 평면 및 구동 샤프트들에 할당되는 2개의 아이들러 기어는 회전 역전을 위해, 그리고 그에 따라 후진 변속단의 제공을 위해 서로 연결될 수 있다. 바람직하게는 두 구동 샤프트 중 하나 이상의 구동 샤프트 상에는 중공 샤프트가 장착되며, 이 중공 샤프트는 커플링 장치를 통해 상응하는 구동 샤프트와 함께 회전하도록 연결될 수 있다. 중공 샤프트 상에는 하나 이상의 아이들러 기어 및 하나 이상의 추가 커플링 장치가 배치된다. 이는, 커플링 장치들이 다중으로 이용될 수 있다는 장점을 갖는다. 특히 10개의 전진 변속단이 제공된다. 이 경우, 각각 하나의 기어단만을 이용하는 7개의 전진 변속단이 제공될 수 있다. 특히 2단, 3단, 4단, 5단, 6단, 7단 및 9단 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성되지 않으며, 다시 말하면 동력 흐름은 각각 하나의 기어휠 쌍 및 하나의 구동 샤프트에 걸쳐서만 연장된다. 1단, 8단 및 10단 전진 변속단은 특히 와인딩 경로 변속단으로서 형성될 수 있다. 두 구동 샤프트 각각에 하나의 출력 피니언이 할당되고, 상기 두 출력 피니언은 바람직하게 상이한 크기를 갖는다. 듀얼 클러치 변속기는 짧게 구성되고 전륜 횡치형 구조에 적합하다. 커플링 장치들 중 적어도 하나는 동기화 장치로서 실현될 수 있으며, 바람직한 변형예에서는 모든 커플링 장치가 동기화 장치로서 실현된다. 그러므로 최초에 언급한 단점들은 방지되고 상응하는 장점들이 달성된다.
이제부터 본 발명에 따른 듀얼 클러치 변속기를 바람직한 유형 및 방식으로 형성하고 개량할 수 있는 다수의 가능성이 제공된다. 이를 위해, 우선 특허 청구항 제1항에 종속되는 특허 청구항들이 참조되어야 한다. 하기에서는, 듀얼 클러치 변속기의 4개의 바람직한 구현예가 도면 및 대응하는 기재내용에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 듀얼 클러치 변속기의 개략도이다.
도 2는 제1 듀얼 클러치 변속기의 변속선도를 나타낸 도표이다.
도 3은 제2 듀얼 클러치 변속기의 개략도이다.
도 4는 제2 듀얼 클러치 변속기의 변속선도를 나타낸 도표이다.
도 5는 제3 듀얼 클러치 변속기의 개략도이다.
도 6은 제3 듀얼 클러치 변속기의 변속선도를 나타낸 도표이다.
도 7은 제4 듀얼 클러치 변속기의 개략도이다.
도 8은 제4 듀얼 클러치 변속기의 변속선도를 나타낸 도표이다.
도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에서는 미도시된 자동차를 위한 4개의 듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)가 잘 확인된다. 우선 듀얼 클러치 변속기들(1 내지 4)의 공통점을 기술한 다음, 듀얼 클러치 변속기들(1 내지 4)의 차이점을 상세히 설명한다.
듀얼 클러치 변속기들(1 내지 4)은 제1 변속기 입력 샤프트(5)와 제2 변속기 입력 샤프트(6)를 포함한다. 두 변속기 입력 샤프트(5, 6)는 서로 동축으로 배치된다. 제2 변속기 입력 샤프트(6)는 중공 샤프트로서 형성되며, 그에 상응하게 제1 변속기 입력 샤프트(5)가 제2 변속기 입력 샤프트(6)를 관통한다. 제1 변속기 입력 샤프트(5)는 특히 중실 샤프트로서 형성될 수 있다. 그러나 제1 변속기 입력 샤프트(5) 역시 중공 샤프트로서 형성하는 것도 고려해볼 수 있다. 제2 변속기 입력 샤프트(6)는 별도로 명시되지 않은 자신의 외주연으로써 베어링(7)에 의해 지지된다. 제1 변속기 입력 샤프트(5)는 클러치에서 먼 쪽의 단부로써 베어링(8)에 의해 지지된다. 제1 변속기 입력 샤프트(5)는 제1 마찰 클러치(미도시)를 통해, 그리고 제2 변속기 입력 샤프트(6)는 제2 마찰 클러치(미도시)를 통해 구동 모터(미도시)와 연결될 수 있거나, 연결되어 있다. 따라서 마찰 클러치들의 각각의 시프팅에 따라 구동 토크는 제1 변속기 입력 샤프트(5)로 전달되거나, 제2 변속기 입력 샤프트(6)로 전달될 수 있다.
듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)는 각각 2개의 구동 샤프트(9, 10)를 갖는다. 듀얼 클러치 변속기(1 내지 4)는 이제 복수의 기어휠을 각각 포함하며, 이들 기어휠은 특히 기어휠 쌍의 형태로 대응 변속기 입력 샤프트(5, 6)와 제1 및 제2 구동 샤프트(9, 10)를 연결한다. 기어휠들(11, 12, 13)은 고정 기어들로서 형성되어 내부의 제1 변속기 입력 샤프트(5)에 할당된다. 기어휠들(11, 12, 13)은 스플라인 방식으로 변속기 입력 샤프트(5) 상에 배치되거나 형성된다.
제2 변속기 입력 샤프트(6)에는 마찬가지로 3개의 기어휠, 요컨대 기어휠들(14, 15, 16)이 할당된다. 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에서 각각 우측에 도시된, 클러치에 가까운 쪽 기어휠(16)은 고정 기어로서 형성된다. 제2 변속기 입력 샤프트(6)에 할당된 중앙 기어휠(15)은 (여기서는 별도로 명시되지 않은) 아이들러 기어로서 형성된다. 여기서, 상기 아이들러 기어("15") 또는 기어휠(15)은 제2 변속기 입력 샤프트(6) 상에 배치되어 있다. 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에서 좌측에 도시된, 클러치에서 먼 쪽 기어휠(14)은 듀얼 클러치 변속기(1 및 2)(도 1 및 도 3 참조)의 경우 아이들러 기어(14a)로서 형성되며, 이와 동시에 내부의 제1 변속기 입력 샤프트(5) 상에 배치된다. 상기 아이들러 기어(14a)는 외부의 제2 변속기 입력 샤프트(6)에 할당되는데, 그 이유는 상기 아이들러 기어가 커플링 장치(S3)를 통해 외부 변속기 입력 샤프트(6)와 함께 회전하도록 연결될 수 있기 때문이다.
듀얼 클러치 변속기(3, 4)(도 5, 도 7 참조)의 경우에, 제2 변속기 입력 샤프트(6) 상에 배치되고 클러치에서 먼 쪽 기어휠(14)은 고정 기어(14b)로서 형성된다. 중앙 아이들러 기어(15)는 마찬가지로 커플링 장치(S3)를 통해 제2 변속기 입력 샤프트(6)와 함께 회전하도록 연결될 수 있다.
제1 구동 샤프트(9)는 기어휠들(17, 18, 19 및 20)을 포함하며, 이 기어휠들은 "비고정(loose)" 상태로 제1 구동 샤프트(9)에 할당되며, 다시 말하면 아이들러 기어로서 형성된다. 기어휠들(17, 18, 20)(도 1, 도 3 참조) 또는 기어휠들(17, 18, 19, 20)(도 5, 도 7)은 두 커플링 장치(S1, S2)에 의해 제1 구동 샤프트(9)와 함께 회전하도록 연결될 수 있다. 이 경우, 클러치에서 먼 쪽의 제1 기어휠(17)은 고정 기어로서 형성되어 제1 변속기 입력 샤프트(5)에 할당되는 중앙 기어휠(12)과 치합된다. 두 이웃한 기어휠(17, 18) 사이에는, 기어휠(13)의 평면에서 커플링 장치(S1)가 제1 구동 샤프트(9) 상에 배치된다. 커플링 장치(S1)는 이중 작용 방식으로 형성된다. 기어휠(18)은 마찬가지로 아이들러 기어로서 형성되고, 커플링 장치(S1)를 통해 제1 구동 샤프트(9)와 연결될 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 구현예에서, 실질적으로 기어휠(18)의 옆에서 커플링 장치(S2)는 커플링 장치(S3)의 평면에 배치된다. 도 5 및 도 7에 도시된 구현예에서는 기어휠(18)의 옆에 상응하는 기어휠(19)이 배치된다. 여기서 기어휠(19)은 제2 변속기 입력 샤프트(6)에 할당되는 중앙 기어휠(15)과 치합된다(도 5, 도 7 참조). 기어휠(20)은 고정 기어로서 형성되어 제2 변속기 입력 샤프트(6)에 할당되고 클러치에 가까운 쪽 기어휠(16)과 치합된다(도 1, 도 3 참조).
도 1 및 도 3에 도시된 듀얼 클러치 변속기(1, 2)의 구현예에서, 클러치에 가까운 쪽 기어휠(20)은 중공 샤프트 섹션(25)을 포함하며, 중공 샤프트 섹션(25)은 커플링 장치(S2)와 기어휠(20)을 연결한다. 중공 샤프트 섹션(25) 상의 기어휠(20)과 커플링 장치(S2) 사이에서 기어휠(19)은 비구동 방식으로 배치된다. 또한, 제1 구동 샤프트(9) 상에는 함께 회전하도록 배치된 클러치 바디(26)가 추가로 제공되며, 클러치 바디(26)는 이중 작용하는 커플링 장치(S2)의 작동을 통해 일측 방향으로 함께 회전하도록 중공 샤프트 섹션(25)과, 그리고 그에 따라 기어휠(20)과 연결될 수 있다.
제1 구동 샤프트(9) 상에는 출력 피니언(a)이 스플라인 방식으로 배치된다. 출력 피니언(a)은 기어휠(20)에 가까이 배치된다(도 1, 도 3, 도 5, 도 7 참조).
제2 구동 샤프트(10) 상에는 4개의 기어휠(21 내지 24)이 배치된다. 클러치에서 먼 쪽에서 동기화 장치(S4)는 실질적으로, 클러치에서 먼 쪽에 위치한, 제1 변속기 입력 샤프트(5)의 베어링(8)의 평면에 배치된다. 기어휠들(21, 22, 23, 24)은 커플링 장치(S4, S5 및 S6)의 작동을 통해, 하기에 기술되는 것처럼, 함께 회전하도록 상호 연결될 수 있거나, 또는 제2 구동 샤프트(10)와 함께 회전하도록 연결될 수 있다.
제2 구동 샤프트(10) 상에는 중공 샤프트(28)가 배치된다. 도 1 및 도 5에 도시된 듀얼 클러치 변속기(1 및 3)의 구현예에서, 중공 샤프트(28)는 기어휠들(21, 22, 23) 및 두 커플링 장치(S5 및 S6)를 지탱한다. 이 경우, 기어휠(24)은 중공 샤프트(28)의 옆에, 요컨대 중공 샤프트(28)의 옆에서 클러치에 가깝게 비고정 상태로 제2 구동 샤프트(10) 상에 배치된다. 중공 샤프트(28)가 더 길게 형성되고, 기어휠(24)이 비고정 상태로 중공 샤프트(28)의 단부 영역에 회전 가능하게 장착되는 점도 생각해볼 수 있다.
도 3 및 도 7에는 듀얼 클러치 변속기들(2 및 4)이 도시되어 있으며, 기어휠들(21 내지 24)은 중공 샤프트(28)에 할당되거나, 중공 샤프트(28)에 의해 지탱된다. 이 경우, 기어휠(24)은 중공 샤프트(28)와 함께 회전하도록 연결된다.
도 1 및 도 5에 도시된 듀얼 클러치 변속기(1 및 3)의 구현예에서, 아이들러 기어로서 형성된 기어휠(24)은 커플링 장치(S6)를 통해 중공 샤프트(28)와 함께 회전하도록 연결될 수 있다.
커플링 장치(S5)를 작동하는 것을 통해, 선택적으로 기어휠(21) 또는 기어휠(22)은 중공 샤프트(28)와 함께 회전하도록 연결될 수 있다(도 1, 도 3, 도 5, 도 7). 기어휠(23)은 커플링 장치(S6)의 작동을 통해 중공 샤프트(28)와 함께 회전하도록 연결될 수 있다. 또한, 제2 구동 샤프트(10)에는 출력 피니언(b)이 추가로 할당된다. 제1 구동 샤프트(9)는 2개의 베어링(29)에 의해 지지되고, 제2 구동 샤프트(10)는 2개의 베어링(30)에 의해 지지된다.
기어휠들(11 내지 24)은 이제 복수의 전진 변속단이 커플링 장치들(S1 내지 S6)에 의해 시프팅될 수 있는 방식으로 치합되어 배치된다. 전진 변속단들 중 하나 이상의 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성된다. 와인딩 경로 변속단의 동력 흐름은 복수의 기어단을 따라 굽이쳐 흐른다. 치합되어 배치되는 각각 2개의 기어휠은 하나의 기어단을 형성한다. 기어휠들(11 및 21)은 치합되어 배치되며, 그리고 6단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다. 기어휠들(12 및 17)은 치합되어 배치되며, 그리고 2단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다. 기어휠들(13 및 22)은 치합되어 배치되며, 그리고 4단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다.
하기에서는, 듀얼 클러치 변속기(1 및 2)가 도 1 및 도 3에 따라서 더 상세하게 다루어진다.
기어휠들(14 및 23)은 서로 치합되어 배치되며, 이 기어휠들은 5단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다(도 1, 도 3). 또한, 기어휠(14)은 기어휠(18)과 함께 추가 기어단을 형성한다. 도 1 및 도 3에 도시된 듀얼 클러치 변속기(1 및 2)의 구현예에서, 상기 기어단은 7단 전진 변속단에 할당된다.
기어휠(15)은 기어휠(24)과 치합되며, 그리고 3단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다.
또한, 기어휠(15)은 후진 변속단을 위한 구동 부재를 제공하기 위해 이용된다. 후진 변속단을 위해 기어휠(19)이 그때마다 관여한다. 도 1 및 도 3에 도시된 듀얼 클러치 변속기(1, 2)의 구현예에서는, 기어휠(15) 및 기어휠(19)과 치합되어 맞물려 있는 중간 기어(33)가 제공된다. 도 1 및 도 3에 도시된 구현예에서, 9단 전진 변속단을 위한 기어단은 두 기어휠(16 및 20)을 통해 형성된다.
하기에서는, 듀얼 클러치 변속기들(3, 4)이 도 5 및 도 7에 따라서 더 상세하게 다루어진다. 기어휠들(14 및 18)은 서로 치합되어 배치되며, 그리고 9단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다. 그러나 상기 기어단은 듀얼 기어 평면의 부분이 아니다. 기어휠들(15 및 19)은 7단 전진 변속단에 할당되어 치합하는 기어단을 형성한다. 기어휠들(15 및 23)은 5단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다. 기어휠들(15, 19 및 23)은 듀얼 기어 평면(31)을 형성한다. 기어휠들(16 및 24)은 3단 전진 변속단에 할당되는 기어단을 형성한다. 기어휠들(24 및 20)은 마찬가지로 (별도로 명시되지 않은) 파선 화살표를 통해 지시되어 있는 것처럼 치합되어 맞물려 있다. 그 결과, 후진 변속단에 할당된 기어단이 형성된다. 기어휠들(16, 24, 20)은 추가 듀얼 기어 평면(32)을 형성한다. 이런 경우에, 기어휠(16), 기어휠(24) 및 기어휠(20)은 후진 변속단에 할당되는 상응하는 기어단을 형성한다. 본 구현예는 듀얼 클러치 변속기(1, 2)(도 1, 도 3)의 구현예보다 더 작게 구성되며, 그로 인해 선호된다. 두 변형예에서, 후진 변속단의 제공을 위해 회전 방향 전환이 수행된다. 그러나 도 1 및 도 3에 도시된 듀얼 클러치 변속기(1, 2)의 구현예에서 예컨대 중간 기어를 배제하고 이를 위해 기어휠(24)과 기어휠(19) 간에 치합식 맞물림을 형성하는 점 역시도 생각해볼 수 있다.
최초에 언급한 단점들은, 이제 듀얼 기어 평면들 중 적어도 하나의 듀얼 기어 평면(31 또는 32)이 3개의 개별 아이들러 기어[(14, 18, 23 또는 15, 19, 24)(도 1, 도 3);(15, 19, 23 또는 16, 20, 24)(도 5, 도 7)]를 포함하고, 상기 아이들러 기어들(14, 15) 중 하나의 아이들러 기어는 변속기 입력 샤프트들(5, 6) 중 하나의 변속기 입력 샤프트에, 특히 제2 변속기 입력 샤프트(6)에 할당되며, 다른 두 아이들러 기어(18, 23; 19, 23 또는 24)는 두 구동 샤프트(9, 10) 중 각각 하나의 구동 샤프트에 할당되는 것을 통해 방지된다. 두 듀얼 기어 평면이 3개의 개별 아이들러 기어를 포함한다면, 변속기 입력 샤프트에 할당되는 두 아이들러 기어(14, 15)는 동일한 변속기 입력 샤프트에 할당되고, 이런 구체적인 경우에서는 제2 변속기 입력 샤프트(6)에 할당된다. 그 결과, 총 10개의 전진 변속단 및 바람직하게는 거의 점진적인 변속비 변화 단계를 가지며 조밀하게 구성된 듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)가 제공된다. 이런 듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)는 특히 자동차에서 전륜 횡치형 구조에 적합하다. 총 6개의 기어 평면이 제공되며, 이들 기어 평면 중 2개는 듀얼 기어 평면(31, 32)으로서 형성된다. 그 결과, 축 방향으로 짧게 구성되는 듀얼 클러치 변속기(1 내지 4)가 제공된다.
하기에서는, 듀얼 클러치 변속기(1)의 시프팅 상태들이 도 2에 따라 더 상세하게 설명된다. 커플링 장치들(S1 내지 S6)은 도 1, 도 3, 도 5 및 도 7에서 좌측 시프팅 위치와, 우측 시프팅 위치와, 중립 위치를 보유한다. 도표에는, 클러치에서 먼 쪽의 좌측 시프팅 위치가 각각 "l"로 표시되어 있고, 클러치에 가까운 우측 시프팅 위치는 "r"로 표시되어 있다. 중립 위치는 "0"으로 표시되어 있다. 구동이 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 통해 수행된다면, 두 번째 열에 "h"가 명시된다. 구동이 내부의 제1 변속기 입력 샤프트(5)를 통해 수행된다면, 두 번째 열에 "v"가 명시된다. 바람직하게는 이웃한 전진 변속단들은 상이한 변속기 입력 샤프트들(5, 6)에 할당되며, 그럼으로써 전진 변속단들은 그에 상응하게 시프팅될 수 있으며, 특히 파워시프팅이 가능하다.
후진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 통해 전달된다. 커플링 장치(S1)는 클러치에서 멀어져 있으며, 다시 말하면 좌측으로 시프팅되어 있고, 그에 따라 기어휠(17)을 제1 구동 샤프트(9)와 연결한다. 커플링 장치(S2)는 클러치에 가깝게 (우측으로) 시프팅되어 있고, 그에 따라 기어휠(19)을 기어휠(20)과 연결한다. 커플링 장치(S5)는 클러치에서 멀어지도록 좌측으로 시프팅되어 있으며, 그럼으로써 중공 샤프트(28)는 기어휠(21)과 함께 회전하도록 연결된다. 구동 토크는 이제 외부 변속기 입력 샤프트(6)에서 출발하여 먼저 기어휠(16)로 전달되고, 그에 따라 이 기어휠과 치합되어 배치된 기어휠(20)로, 그리고 그에 따라 후진 변속단의 기어단으로 전달된다. 커플링 장치(S2)가 체결되어 있기 때문에, 후진 변속단에 할당된 기어휠(19) 및 그와 더불어 중간 기어(33)와 외부 변속기 입력 샤프트(6) 상의 아이들러 기어(15)도 구동된다. 또한, 다른 제2 구동 샤프트(10) 상에 제공되어 마찬가지로 듀얼 기어 평면(32)에 속하는 기어휠(24) 및 이와 함께 9단 전진 변속단 또는 3단 전진 변속단의 기어단도 구동된다. 커플링 장치(S6)를 통해 기어휠(24)은 중공 샤프트(28)와 함께 회전하도록 연결된다. 기어휠(21) 역시 커플링 장치(S5)에 의해 중공 샤프트(28)와 연결되기 때문에, 제1 변속기 입력 샤프트(5) 상의 기어휠(11)이 구동된다. 제1 변속기 입력 샤프트(5)의 기어휠(12)은 이제 제1 구동 샤프트(9) 상의 기어휠(17)을 구동하며, 커플링 장치(S1)를 통해 구동 토크는 최종적으로 출력 피니언(a) 쪽으로 안내된다. 여기서 후진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성되며, 동력 흐름은 9단, 3단, 6단 및 2단 전진 변속단에 할당되는 기어단들에 걸쳐 연장된다. 그 대안으로, 커플링 장치(S5)가 우측 시프팅 위치에 배치되고, 이때 동력 흐름이 9단, 3단, 4단 및 2단 전진 변속단에 할당되는 기어단들에 걸쳐 연장됨으로써, 후진 변속단이 실현될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 듀얼 클러치 변속기(1)가 위에 기술한 두 가지 선택안에 따라 상이한 2가지 후진 변속 단계를 구비하여 형성될 수 있거나, 상기 2가지 후진 변속 단계를 가질 수 있다.
1단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 마찬가지로 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 통해 유도된다. 커플링 장치(S1)는 클러치에서 먼 쪽의 좌측 시프팅 위치에 배치되고, 커플링 장치(S2)는 중립 위치에 배치되며, 그리고 커플링 장치(S3)는 클러치에 가까운 우측 시프팅 위치에 배치된다. 커플링 장치들(S5 및 S6)은 클러치에 가까운 우측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 커플링 장치(S3)를 경유하여 기어휠(15)과 기어휠(24)로 전달되고, 그리고 커플링 장치들(S6 및 S5)을 경유하여 [중공 샤프트(28)를 경유하여] 기어휠(22)로, 그리고 그에 따라 내부의 제1 변속기 입력 샤프트(5)로 전달된다. 커플링 장치(S1)는 기어휠(12 및 17)에서 출발하여 구동 토크를 제1 구동 샤프트(9)로 전달한다. 1단 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성된다. 1단 전진 변속단의 동력 흐름은 3단, 4단 및 2단 전진 변속단의 기어단들에 걸쳐 연장된다.
여기서, 1단 전진 변속단을 위해 커플링 장치(S5)를 좌측 시프팅 위치에 배치하는 점을 생각해볼 수 있다. 이런 경우, 1단 전진 변속단의 동력 흐름은 3단, 6단 및 2단 전진 변속단의 기어단들에 걸쳐 연장된다. 또한, 상응하는 동력 흐름은 또 다른 듀얼 클러치 변속기들(2, 3 및 4)에서도 가능하다.
2단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 제1 변속기 입력 샤프트(5)로 전달된다. 커플링 장치(S1)는 클러치에서 먼 쪽의 좌측 시프팅 위치에 위치되며, 그에 따라 제1 구동 샤프트(9)와 기어휠(17)을 연결한다. 모든 다른 커플링 장치(S2 내지 S6)는 특히 중립 위치에 배치된다. 구동 토크는 내부 변속기 입력 샤프트(5)에서 출발하여 기어휠(12)과 기어휠(17)을 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로, 그리고 그에 따라 출력 피니언(a)으로 전달된다. 2단 전진 변속단은 특히 와인딩 경로 변속단으로서 형성되지 않는다.
3단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S2 및 S5)은 중립 위치에 위치되고, 커플링 장치들(S3 및 S4)은 클러치에서 가까운 우측 시프팅 위치에 위치되며, 그럼으로써 기어휠(15)은 외부 변속기 입력 샤프트(6)와 함께 회전하도록 연결되고 중공 샤프트(28)는 제2 구동 샤프트(10)와 함께 회전하도록 연결된다. 또한, 커플링 장치(S6)는 클러치에 가까운 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 기어휠(24)은 마찬가지로 중공 샤프트(28)와 연결된다. 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 기어휠(15), 기어휠(24), 중공 샤프트(28) 또는 커플링 장치(S4)로, 그리고 그에 따라 출력 피니언(b)을 구비한 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
4단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 내부 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S2, S3, S6)은 중립 위치에 위치되고, 커플링 장치들(S4 및 S5)은 클러치에 가까운 우측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 구동 토크는 기어휠들(13, 22)과 중공 샤프트(28)를 경유하여 구동 샤프트(10)로 전달된다.
5단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 외부 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S2, S5)은 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S3 및 S6)은 클러치에서 먼 쪽의 좌측 시프팅 위치에 위치되고, 커플링 장치(S4)는 클러치에 가까운 우측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 구동 토크는 기어휠(14), 기어휠(23), 중공 샤프트(28), 커플링 장치(S4)로, 그리고 그에 따라 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
6단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 커플링 장치(S4)는 우측 시프팅 위치에 위치되고, 커플링 장치(S5)는 우측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 구동 토크는 내부 변속기 입력 샤프트(5)로부터 기어휠(11 및 21), 중공 샤프트(28)로, 그리고 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
7단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 외부 입력 샤프트(6)로 전달된다. 커플링 장치(S1)는 우측 시프팅 위치에 배치되고, 커플링 장치들(S2, S4, S5, S6)은 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치(S3)는 좌측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 구동 토크는 변속기 입력 샤프트(6)로부터 기어휠(14)과 기어휠(18)로, 그리고 이로부터 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다.
한편, 8단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 내부 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치(S1)는 우측 시프팅 위치에 위치되고, 커플링 장치들(S2 내지 S4)은 중립 위치에 위치되며, 커플링 장치들(S5, S6)은 좌측 시프팅 위치에 배치된다. 그 결과, 구동 토크는 내부 입력 샤프트로부터 중공 샤프트(28)로, 이로부터 기어휠(18)을 구비한 듀얼 기어 평면(31)으로, 이로부터 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다. 8단 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성된다. 8단 전진 변속단의 동력 흐름은 6단, 5단 및 7단 전진 변속단의 기어단들에 걸쳐 연장된다.
9단 전진 변속단으로 변속을 위해, 커플링 장치(S2)는 좌측 시프팅 위치에 배치된다. 다른 모든 커플링 장치는 중립 위치에 위치된다. 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 기어휠(16) 및 기어휠(20)로, 그리고 이로부터 커플링 장치(S2)를 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다.
10단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 커플링 장치들(S2, S3, S5 및 S6)은 좌측 시프팅 위치에 배치되고, 다른 두 커플링 장치(S1 및 S4)는 중립 위치에 배치된다. 구동 토크는 내부 변속기 입력 샤프트(5)로부터 기어휠(11) 및 기어휠(21)을 경유하여 중공 샤프트(28)로 전달된다. 중공 샤프트(28)는 커플링 장치(S6)를 통해 듀얼 기어 평면(31)의 기어휠(23) 및 그와 더불어 기어휠(14)을 구동한다. 커플링 장치(S3)를 통해서는, 최종적으로 기어휠(16)과, 그에 따른 외부의 제2 변속기 입력 샤프트(6)가 구동되며, 그럼으로써 기어휠(20) 및 그와 더불어 중공 샤프트 섹션(25)이 구동된다. 커플링 장치(S2)는 체결되어 있기 때문에, 최종적으로 제1 구동 샤프트(9)가 구동된다. 10단 전진 변속단의 동력 흐름은 6단, 5단 및 9단 전진 변속단의 기어단들에 걸쳐 연장된다.
여기서 10단 전진 변속단을 위해 커플링 장치(S5)를 우측 시프팅 위치에 배치하는 점을 생각해볼 수 있다. 이런 경우, 동력 흐름은 4단, 5단 및 9단 전진 변속단의 기어단들에 걸쳐 연장된다. 이는 4개의 모든 듀얼 클러치 변속기(1 내지 4)에서 가능하다.
하기에서는, 듀얼 클러치 변속기(2)의 시프팅 상태들이 도 3 및 도 4에 따라서 더 상세하게 다루어진다. 전진 변속단들(2단, 4단, 5단, 6단, 7단, 8단, 9단, 10단)의 시프팅 상태들(다시 말해, 1단 및 3단 전진 변속단 또는 후진 변속단을 제외한 시프팅 상태들)은 듀얼 클러치 변속기(1)의 경우처럼 동일하게 실현된다.
후진 변속단으로 변속을 위해, 커플링 장치들(S1 및 S5)은 좌측 시프팅 위치에 위치되고, 커플링 장치(S2)는 우측 시프팅 위치에 위치되며, 커플링 장치들(S3, S4 및 S6)은 중립 위치에 위치된다. 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 두 기어휠(16, 20)로, 그리고 커플링 장치(S2)를 경유하여 기어휠(19)과 중간 기어(33)로, 그리고 그에 따라 추가 기어휠들(15 및 24)을 포함하는 제2 듀얼 기어 평면(32)로, 그 다음 중공 샤프트(28)로 전달된다.
커플링 장치(S5)를 통해서는 내부 변속기 입력 샤프트(5) 상의 기어휠(21) 및 기어휠(11)이 구동된다. 그 결과, 기어휠(12) 및 그와 더불어 기어휠(17) 역시도 구동된다. 커플링 장치(S1)를 통해서는 최종적으로 제1 구동 샤프트(9)가 구동된다. 그 결과, 동력 흐름은 9단, 3단, 6단 및 2단 전진 변속단의 기어단들을 경유하여 전달된다.
그 대안으로, 커플링 장치(S5)가 우측 시프팅 위치에 배치되고, 이때 동력 흐름이 9단, 3단, 4단 및 2단 전진 변속단에 할당되는 기어단들에 걸쳐 연장됨으로써, 후진 변속단이 실현된다.
1단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 커플링 장치(S1)는 좌측 시프팅 위치에 배치된다. 커플링 장치들(S2, S4 및 S6)은 중립 위치에 배치된다. 커플링 장치들(S3 및 S5)은 우측 시프팅 위치에 배치된다. 이 경우, 동력 흐름은 다시 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달되며, 요컨대 커플링 장치(S3)를 경유하여 기어휠(15) 및 그와 더불어 기어휠(24)로 전달된다. 중공 샤프트(28)를 통해서는 커플링 장치(S5)와 두 기어휠(22 및 13) 및 그와 더불어 기어휠(12)이 구동된다. 그 결과로 구동되는 치합되는 기어휠(17)은 커플링 장치(S1)와 그에 따른 제1 구동 샤프트(9)를 구동한다. 1단 전진 변속단의 동력 흐름은 3단, 4단 및 2단 전진 변속단의 기어단들에 걸쳐 연장된다.
3단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 커플링 장치들(S1, S2, S5 및 S6)은 중립 위치에 위치되고, 커플링 장치들(S3 및 S4)은 우측 시프팅 위치에 위치된다. 구동 토크는 외부 입력 샤프트(6)로부터 기어휠(15), 기어휠(24), 중공 샤프트(28)로 전달되고, 그에 따라 커플링 장치(S4)를 통해 제2 구동 샤프트(10)가 구동된다.
하기에서는, 전진 변속단들(1단 내지 10단) 및 후진 변속단의 각각의 경우에 대해 듀얼 클러치 변속기(3) 내에서의 동력 흐름이 도 5 및 도 6에 따라서 더 상세히 다루어진다.
후진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 내부의 제1 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1 및 S4)은 중립 위치에 배치된다. 커플링 장치들(S2 및 S5)은 우측 시프팅 위치에 배치된다. 커플링 장치들(S3 및 S6)은 좌측 시프팅 위치에 배치된다. 그 결과, 동력 흐름은 제1 변속기 입력 샤프트(5)로부터 두 기어휠(13, 22)을 경유하고 커플링 장치(S5)를 경유하여 중공 샤프트(28)로, 커플링 장치(S6)를 경유하여 기어휠들(23, 15)로, 커플링 장치(S3)를 경유하여 기어휠들(16, 24 및 20)로, 그리고 커플링 장치(S2)를 경유하여 구동 샤프트(9)로 전달된다. 동력 흐름은 4단 및 5단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다.
1단 전진 변속단으로 변속을 위해, 구동 토크는 외부의 제2 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치(S1)는 좌측 시프팅 위치에 배치된다. 커플링 장치들(S2, S3, S4)은 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S5, S6)은 우측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 두 기어휠(16, 24)과 커플링 장치(S6)를 경유하여 중공 샤프트(28)로, 그리고 커플링 장치(S5)를 경유하여 기어휠(22), 기어휠(13), 기어휠(12), 기어휠(17), 커플링 장치(S1)로, 그리고 최종적으로 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다. 동력 흐름은 3단, 4단 및 2단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다.
2단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 내부의 제1 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 제1 커플링 장치(S1)는 좌측 시프팅 위치에 위치되고, 나머지 커플링 장치들(S2 내지 S6)은 중립 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 내부 입력 샤프트(5)로부터 기어휠(12), 기어휠(17), 커플링 장치(S1)로, 그리고 그런 다음 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다.
3단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 외부의 제2 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S4, S6)은 우측 시프팅 위치에 배치되고, 나머지 커플링 장치들은 특히 중립 위치에 배치된다. 그 결과, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 두 기어휠(16, 24)과 중공 샤프트(28)로, 그리고 이로부터 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
4단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 내부 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S4 및 S5)은 우측 시프팅 위치에 위치되고, 나머지 커플링 장치들은 특히 중립 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 내부 변속기 입력 샤프트(5)로부터 두 기어휠(13, 22), 중공 샤프트(28)로, 그리고 이로부터 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
5단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S2 및 S5)은 특히 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S3 및 S6)은 좌측 시프팅 위치에 위치되고, 커플링 장치(S4)는 우측 시프팅 위치에 위치된다. 동력 흐름은 변속기 입력 샤프트(6)에서 출발하여 커플링 장치(S3)를 경유하여 기어휠(15)로, 그에 따라 기어휠(23), 커플링 장치(S6), 중공 샤프트(28)로, 그리고 이로부터 커플링 장치(S4)로, 그리고 그에 따라 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
6단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 내부 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S2, S3, S6)은 특히 중립 위치에 배치된다. 커플링 장치(S4)는 우측 시프팅 위치에 배치된다. 커플링 장치(S5)는 좌측 시프팅 위치에 배치된다. 동력 흐름은 기어휠(11)을 경유하여 기어휠(21)로, 이로부터 커플링 장치(S5)를 경유하여 중공 샤프트(28)로, 그리고 커플링 장치(S4)를 경유하여 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
7단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S4, S5, S6)은 특히 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S2 및 S3)은 좌측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 변속기 입력 샤프트(6)로부터 커플링 장치(S3)를 경유하여 기어휠(15)과 기어휠(19)로, 그리고 커플링 장치(S2)를 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다.
8단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 내부 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S1, S3, S4)은 특히 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S2, S5, S6)은 좌측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 기어휠들(11 및 21), 커플링 장치(S5), 중공 샤프트(28), 커플링 장치(S6), 기어휠들(23, 15 및 19)을 포함한 듀얼 기어 평면(31)을 경유하여, 그리고 커플링 장치(S2)를 경유하여 기어휠(19)로 전달되며, 그리고 커플링 장치(S2)를 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로도 전달된다. 동력 흐름은 6단, 5단 및 7단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다.
9단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치(S1)는 우측 시프팅 위치에 배치되고, 나머지 커플링 장치들(S2 내지 S6)은 특히 중립 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 기어휠들(14 및 18)과 커플링 장치(S1)를 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다.
10단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 내부 변속기 입력 샤프트(5)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치(S1)는 우측 시프팅 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S2 및 S4)은 중립 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S3, S5 및 S6)은 특히 좌측 시프팅 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 두 기어휠(11, 21)을 경유하고 커플링 장치(S5)를 경유하여 중공 샤프트(28)로, 커플링 장치(S6)를 경유하여 두 기어휠(23, 15)로, 커플링 장치(S3)를 경유하여 외부 변속기 입력 샤프트(6)로, 그에 따라 고정 기어(14b)로, 그에 따라 기어휠(18)로, 그리고 커플링 장치(S1)를 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다. 동력 흐름은 6단, 5단 및 9단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다.
하기에서는, 도 7 및 도 8에 도시된 듀얼 클러치 변속기(4)의 동력 흐름이 더 상세하게 다루어진다. (1단과 3단 전진 변속단 또는 후진 변속단을 제외한) 전진 변속단들(2단, 4단, 5단, 6단, 7단, 8단, 9단, 10단)을 위한 시프팅 위치는 듀얼 클러치 변속기(3)(도 6 참조)의 시프팅 위치에 상응한다. 이와 관련하여 도 5 및 도 6의 기재내용을 참조한다.
후진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크는 듀얼 클러치 변속기(3)(도 5 및 도 6 참조)의 경우에서처럼, 또는 다음과 같이 실현된다. 본 사례에서, 구동 토크는 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치들(S2 및 S3)은 우측 시프팅 위치에 위치된다. 나머지 커플링 장치들은 특히 중립 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 변속기 입력 샤프트(6)로부터 커플링 장치(S3)를 경유하여, 기어휠(16), 기어휠(24), 기어휠(20)로, 그리고 커플링 장치(S2)를 경유하여 제1 구동 샤프트(9)로 전달된다. 여기서 후진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성되지 않는다.
듀얼 클러치 변속기(4)와 관련하여 기재한 후진 변속단 변형예는 듀얼 클러치 변속기(3)의 경우에서도 실현될 수 있다.
1단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 구동 토크 또는 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 커플링 장치(S1)는 좌측 시프팅 위치에 위치된다. 커플링 장치들(S3 및 S5)은 우측 시프팅 위치에 위치된다. 나머지 커플링 장치들(S2, S4, S6)은 특히 중립 위치에 위치된다. 그 결과, 동력 흐름은 변속기 입력 샤프트(6)에서 출발하여 커플링 장치(S3)를 경유하여 두 기어휠(16, 24), 중공 샤프트(28), 커플링 장치(S5), 두 기어휠(22 및 13) 및 그에 따른 기어휠(12) 및 기어휠(17), 커플링 장치(S1)로, 그리고 그에 따라 제1 구동 샤프트(9) 내로 전달된다. 동력 흐름은 3단, 4단 및 2단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐른다.
한편, 3단 전진 변속단이 체결되어 있다면, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)를 경유하여 전달된다. 두 커플링 장치(S3 및 S4)는 우측 시프팅 위치에 배치되고, 나머지 커플링 장치들은 특히 자신들의 중립 위치에 배치된다. 그 결과, 동력 흐름은 외부 변속기 입력 샤프트(6)로부터 기어휠(16), 기어휠(24), 중공 샤프트(28)로, 그리고 커플링 장치(S4)로, 그리고 이로부터 제2 구동 샤프트(10)로 전달된다.
커플링 장치들 중 하나 이상의 커플링 장치는 동기화 장치로서 실현될 수 있다.
1: 듀얼 클러치 변속기
2: 듀얼 클러치 변속기
3: 듀얼 클러치 변속기
4: 듀얼 클러치 변속기
5: 내부의 제1 변속기 입력 샤프트
6: 외부의 제2 변속기 입력 샤프트
7: 베어링
8: 베어링
9: 제1 구동 샤프트
10: 제2 구동 샤프트
11: 기어휠(고정 기어, 제1 변속기 입력 샤프트)
12: 기어휠(고정 기어, 제1 변속기 입력 샤프트)
13: 기어휠(고정 기어, 제1 변속기 입력 샤프트)
14: 기어휠(제2 변속기 입력 샤프트)
14a: 아이들러 기어
14b: 고정 기어
15: 기어휠(아이들러 기어, 제2 변속기 입력 샤프트)
16: 기어휠(고정 기어, 제2 변속기 입력 샤프트)
17: 기어휠(제1 구동 샤프트)
18: 기어휠(제1 구동 샤프트)
19: 기어휠(제1 구동 샤프트)
20: 기어휠(제1 구동 샤프트)
21: 기어휠(제2 구동 샤프트)
22: 기어휠(제2 구동 샤프트)
23: 기어휠(제2 구동 샤프트)
24: 기어휠(제2 구동 샤프트)
25: 중공 샤프트 섹션
26: 클러치 바디
28: 중공 샤프트
29: 베어링
30: 베어링
31: 듀얼 기어 평면
32: 듀얼 기어 평면
33: 중간 기어
a: 출력 피니언
b: 출력 피니언
S1: 커플링 장치
S2: 커플링 장치
S3: 커플링 장치
S4: 커플링 장치
S5: 커플링 장치
S6: 커플링 장치

Claims (14)

  1. 제1 변속기 입력 샤프트(5)와, 제2 변속기 입력 샤프트(6)와, 제1 및 제2 구동 샤프트(9, 10)와, 복수의 기어휠(11 내지 24)과, 복수의 커플링 장치(S1, S2, S3, S4, S5, S6)를 포함하는 자동차용 듀얼 클러치 변속기(1, 2, 3, 4)로서, 상기 제1 변속기 입력 샤프트(5)는 제1 마찰 클러치를 통해, 그리고 제2 변속기 입력 샤프트(6)는 제2 마찰 클러치를 통해 구동 모터와 연결될 수 있거나 연결되어 있고, 기어휠들(11 내지 24)은, 복수의 전진 변속단이 커플링 장치들(S1 내지 S6)에 의해 시프팅될 수 있도록 치합되어 배치되며, 이때 하나 이상의 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성되고, 와인딩 경로 변속단의 동력 흐름은 복수의 기어단을 따라 굽이쳐 흐르며, 특정 기어휠들은 2개의 듀얼 기어 평면(31, 32)을 형성하는, 듀얼 클러치 변속기에 있어서,
    상기 듀얼 기어 평면들(31, 32) 중 하나 이상의 듀얼 기어 평면은 3개의 개별 아이들러 기어(14, 18, 23; 15, 19, 24; 15, 19, 23)를 포함하고, 상기 아이들러 기어들 중 하나(14; 15)는 상기 변속기 입력 샤프트들 중 하나(5 또는 6)에 할당되며, 다른 두 아이들러 기어(18, 23; 19, 24; 19, 23)는 상기 제1 및 제2 구동 샤프트(9, 10) 중 각각 하나의 구동 샤프트에 할당되고,
    제1 및 제2 구동 샤프트(9, 10) 중 제2 구동 샤프트(10) 상에는 중공 샤프트(28)가 회전 가능하게 배치되고, 상기 중공 샤프트(28)는 커플링 장치들 중 하나의 커플링 장치(S4)를 통해 상기 제2 구동 샤프트(10)와 함께 회전하도록 연결될 수 있으며, 상기 중공 샤프트(28) 상에는 하나 이상의 아이들러 기어(21, 22, 23) 및 2개의 추가 커플링 장치(S5, S6)가 배치되며, 상기 아이들러 기어들(21, 22, 23)은 상기 2개의 추가 커플링 장치(S5, S6)에 의해 중공 샤프트(28)와 함께 회전하도록 연결될 수 있고,
    제1 및 제2 구동 샤프트(9, 10) 각각에 하나의 출력 피니언(a, b)이 할당되고, 상기 두 출력 피니언(a, b)은 서로 상이한 크기를 가지며, 1단, 2단, 7단, 8단, 9단 및 10단 전진 변속단의 동력 흐름은 상대적으로 더 큰 출력 피니언(a)을 구비한 제1 구동 샤프트(9)를 경유하여 수행되고, 3단, 4단, 5단, 6단 전진 변속단의 동력 흐름은 상대적으로 더 작은 출력 피니언(b)을 구비한 제2 구동 샤프트(10)를 경유하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  2. 제1항에 있어서, 정확히 2개의 듀얼 기어 평면(31, 32)을 갖는 6개의 기어 평면이 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 듀얼 기어 평면들(31, 32) 중 하나의 듀얼 기어 평면은 후진 변속단의 실현을 위한 중간 기어(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 변속기 입력 샤프트(6)에는 3개의 기어휠(14, 15, 16)이 할당되고, 상기 기어휠들 중 하나 이상의 기어휠(14, 16)은 고정 기어로서, 그리고 상기 기어휠들 중 하나 이상의 기어휠(15)은 아이들러 기어로서 형성되며, 상기 3개의 기어휠(14, 15, 16) 중 2개는 상기 두 듀얼 기어 평면(31, 32)의 부분인 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 구동 샤프트(9) 상에는 4개의 기어휠(17, 18, 19, 20)이 아이들러 기어들의 형태로 배치되며, 이때 제1 구동 샤프트(9) 상에는 이중 작용하는 2개의 커플링 장치(S1, S2)가 추가로 배치되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 구동 샤프트(9) 상에는 4개의 기어휠(17, 18, 19, 20)이 아이들러 기어들의 형태로 배치되고, 이때 제1 구동 샤프트(9) 상에는 하나의 이중 작용 커플링 장치(S1)가 배치되며, 상기 아이들러 기어들(17, 18, 19, 20) 중 하나의 아이들러 기어 상에 추가의 이중 작용 커플링 장치(S2)가 배치되고, 상기 추가 커플링 장치(S2)에 의해 상기 아이들러 기어(20)가 추가 아이들러 기어(19) 또는 제1 구동 샤프트(9)와 함께 회전하도록 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 10개의 전진 변속단이 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  8. 삭제
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 일측 듀얼 기어 평면(32)은 3단 전진 변속단 및 후진 변속단의 기어단들을 가지고, 타측 듀얼 기어 평면(31)은 5단 및 7단 전진 변속단의 기어단들을 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1단, 8단 및 10단 전진 변속단은 와인딩 경로 변속단으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 1단 전진 변속단의 동력 흐름은 3단 전진 변속단, 4단 전진 변속단 및 2단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐르는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 8단 전진 변속단의 동력 흐름은 6단, 5단 및 7단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐르는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 10단 전진 변속단의 동력 흐름은 6단, 5단 및 9단 전진 변속단의 기어단들을 따라 굽이쳐 흐르는 것을 특징으로 하는, 자동차용 듀얼 클러치 변속기.
  14. 삭제
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