JP6140547B2

JP6140547B2 - 車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン

Info

Publication number: JP6140547B2
Application number: JP2013131012A
Authority: JP
Inventors: ノー、ミョン、フン; シム、ヒュ、テ; ソ、カン、ス; クク、ジェ、チャン; イ、チャン、ウク; パク、ジョン、スル
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2013-06-21
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-06-21
Also published as: DE102013113029B4; KR101339275B1; CN103867662A; DE102013113029A1; CN103867662B; US9163703B2; JP2014114949A; US20140162833A1

Description

本発明は、車両用自動変速機に関し、より詳しくは、全長を縮小して搭載性を向上させ、動力伝達性能の向上による燃費の低減を可能にする車両用自動変速機の遊星ギヤトレインに関する。

通常、自動変速機の多段変速メカニズムは、複数の遊星ギヤセットと摩擦要素の組み合わせによって実現され、実現可能な変速段が多いほど、より適切な変速比の設計が可能であるだけでなく、動力性能及び燃費面に優れた車両を実現することができるので、さらに多い変速段を実現できる自動変速機用遊星ギヤトレインの粘り強い研究が行われている。
このような遊星ギヤトレインは、同一変速段を実現しても、回転要素（サンギヤ、遊星キャリア、リングギヤ）の連結構成によって耐久性、動力伝達効率、大きさなどが変わるため、さらに堅固で、動力損失がなく、コンパクトに製作するための研究開発が持続されている。
また、遊星ギヤトレインは多数の変速段を実現するが、変速制御の観点で、隣接する変速段への順次変速時の作動条件を満足するか否か、及び隣接する変速段間の段間比が適切な水準で実現されるか否かが、差別化される機能の一つとして浮び上がっている。

本発明の実施例は、相互一定の間隔を置いて平行に配置される第１軸と第２軸に分けて配置される３個の遊星ギヤセット、３個の外接ギヤ、及び５個の摩擦要素を組み合わせて、摩擦要素の作動条件に優れた前進８速及び後進１速の変速段を実現することによって、全長を縮小して搭載性を向上させ、動力伝達性能の向上によって燃費を低減させることができる、車両用自動変速機の遊星ギヤトレインを提供することに目的がある。

本発明の一つの実施例による車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの動力が伝達される第１軸；前記第１軸と平行に配置される第２軸；前記第１軸上に配置されており、選択的に固定要素と出力要素として作動する第１回転要素；前記第１軸と直接連結されて、入力要素として作動する第２回転要素；選択的な出力要素として作動する第３回転要素を保有する第１遊星ギヤセット；第２遊星ギヤセットと第３遊星ギヤセットの組み合わせからなり、前記第１軸と第３回転要素に選択的に外接ギヤによって連結される第４回転要素；出力ギヤと連結されて、常時出力要素として作動する第５回転要素；前記第１回転要素と選択的に外接ギヤによって連結される第６回転要素；前記第３回転要素と選択的に外接ギヤによって連結される第７回転要素を保有する複合遊星ギヤセット；前記外接ギヤを形成する３個のトランスファギヤ；及び前記回転要素を相互選択的に連結するか、または前記回転要素を変速機ハウジングに選択的に連結する摩擦要素；を含むことができる。

前記第１遊星ギヤセットは、第１サンギヤと、第１遊星キャリアと、第１リングギヤとを回転要素として保有するシングルピニオン遊星ギヤセットから構成し、前記第２遊星ギヤセットは、第２サンギヤと、第２遊星キャリアと、第２リングギヤとを回転要素として保有するダブルピニオン遊星ギヤセットから構成し、前記第３遊星ギヤセットは、第３サンギヤと、第３遊星キャリアと、第３リングギヤとを回転要素として保有するシングルピニオン遊星ギヤセットから構成することができる。

前記第１回転要素は第１サンギヤを含み、前記第２回転要素は第１遊星キャリアを含み、前記第３回転要素は第１リングギヤを含み、前記第４回転要素は第２サンギヤを含み、前記第５回転要素は第３リングギヤを含み、前記第６回転要素は第２リングギヤと第３遊星キャリアを含み、前記第７回転要素は第２遊星キャリアと第３サンギヤを含むことができる。

前記３個のトランスファギヤは、第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤ；第３回転要素と第４回転要素の間に配置される第２トランスファギヤ；及び第１回転要素と第６回転要素の間に配置される第３トランスファギヤ；を含むことができる。
前記摩擦要素は、第４回転要素と第１トランスファギヤの間に配置される第１クラッチ；第２トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチ；第２トランスファギヤと第７回転要素の間に配置される第３クラッチ；第１回転要素と第３トランスファギヤの間に配置される第４クラッチ；第１回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキ；を含むことができる。

前進１速変速段は、第１ブレーキと第１、第４クラッチが同時に作動して実現され、前進２速変速段は、第１ブレーキと第２、第４クラッチが同時に作動して実現され、前進３速変速段は、第１、第２、第４クラッチが同時に作動して実現され、前進４速変速段は、第２、第３、第４クラッチが同時に作動して実現され、前進５速変速段は、第１、第３、第４クラッチが同時に作動して実現され、前進６速変速段は、第１、第２、第３クラッチが同時に作動して実現され、前進７速変速段は、第１ブレーキと第１、第３クラッチが同時に作動して実現され、前進８速変速段は、第１ブレーキと第２、第３クラッチが同時に作動して実現され、後進変速段は、第１ブレーキと第３、第４クラッチが同時に作動して実現されることができる。

本発明の他の実施例による車両用自動変速機の遊星ギヤトレインは、エンジンの動力が伝達される第１軸；前記第１軸と平行に配置される第２軸；前記第１軸上に配置されており、選択的に固定要素として作動する第１回転要素；前記第１軸と直接連結されて、入力要素として作動する第２回転要素；第３回転要素を保有する第１遊星ギヤセット；第２遊星ギヤセットと第３遊星ギヤセットの組み合わせからなり、前記第１軸と第３回転要素に選択的に連結される第４回転要素と、出力ギヤと連結されて、常時出力要素として作動する第５回転要素と、前記第１回転要素と選択的に連結される第６回転要素と、前記第３回転要素と選択的に連結される第７回転要素とを保有する複合遊星ギヤセット；前記第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤ；前記第３回転要素と第４回転要素の間に配置される第２トランスファギヤ；前記第１回転要素と第６回転要素の間に配置される第３トランスファギヤ；前記第４回転要素と第１トランスファギヤの間に配置される第１クラッチ；前記第２トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチ；前記第２トランスファギヤと第７回転要素の間に配置される第３クラッチ；前記第１回転要素と第３トランスファギヤの間に配置される第４クラッチ；及び前記第１回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキ；を含むことができる。

第１遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第１サンギヤからなる第１回転要素と、第１遊星キャリアからなる第２回転要素と、第１リングギヤからなる第３回転要素とを含み、複合遊星ギヤセットは、ダブルピニオン遊星ギヤセットからなる第２遊星ギヤセットと、シングルピニオン遊星ギヤセットからなる第３遊星ギヤセットとの組み合わせからなり、第２サンギヤからなる第４回転要素と、第３リングギヤからなる第５回転要素と、第２リングギヤと第３遊星キャリアからなる第６回転要素と、第２遊星キャリアと第３サンギヤからなる第７回転要素とを含むことができる。

本発明の実施例による遊星ギヤトレインは、３個の遊星ギヤセットを相互一定の間隔を置いて平行に配置される第１軸と第２軸に分けて配置することによって、全長が縮小されて搭載性を向上させることができる。
また、遊星ギヤセット以外に３個の外接ギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更による車両別最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるので、発進性能を向上させることができる。したがって、既存のトルクコンバータを削除して、発進クラッチを適用することができる。
また、各変速段で３個の摩擦要素を作動させることによって、非作動摩擦要素を最小化してドラッグトルクを低減させ、動力伝達効率を増大させて燃費を低減させることができる。
さらに、各摩擦要素の担当トルクを減らすことができるので、コンパクトな設計が可能である。

本発明の実施例による遊星ギヤトレインの構成図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインに適用される摩擦要素の各変速段別作動表である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進１速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進２速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進３速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進４速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進５速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進６速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進７速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの前進８速変速段の変速線図である。本発明の実施例による遊星ギヤトレインの後進変速段の変速線図である。

以下、本発明の実施例について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
但し、本実施例を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書の全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては、同一の図面符号を適用して説明する。
下記の説明において、構成の名称を第１、第２などに区分したことは、その構成の名称が同一で、これを区分するためであり、必ずその順序に限定されることではない。

図１は、本発明の実施例による遊星ギヤトレインの構成図である。
図１を参照すれば、本発明の実施例による遊星ギヤトレインは、第１、第２、第３遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３と、５個の摩擦要素Ｂ１、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と、３個のトランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３とを含んで構成される。

前記第１遊星ギヤセットＰＧ１は、第１軸ＩＳ１上に配置され、前記第２、第３遊星ギヤセットＰＧ２、ＰＧ３は、前記第１軸ＩＳ１と一定の間隔を置いて平行に配置される第２軸ＩＳ２上に配置される。
前記第１軸ＩＳ１は、入力部材であって、前記第１遊星ギヤセットＰＧ１を支持しながら、エンジンから伝達される回転動力を前記第１遊星ギヤセットＰＧ１に伝達する。
前記第２軸ＩＳ２は、前記第２、第３遊星ギヤセットＰＧ２、ＰＧ３を支持しながら、前記第１軸ＩＳ１と前記第１遊星ギヤセットＰＧ１から選択的に伝達される回転動力を前記第２遊星ギヤセットＰＧ２に伝達する。
これによって、前記第１軸ＩＳ１から入力される回転動力は、前記第１、第２、第３遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３の相互補完作動によって前進８速及び後進１速に変速して、出力ギヤＯＧによって出力される。

前記第１遊星ギヤセットＰＧ１は、シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、前記第１サンギヤＳ１と前記第１リングギヤＲ１にそれぞれ噛み合わさる第１ピニオンＰ１を回転可能に支持する第１遊星キャリアＰＣ１とを回転要素として含む。
前記第２遊星ギヤセットＰＧ２は、ダブルピニオン遊星ギヤセットであって、第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、前記第２サンギヤＳ２と前記第２リングギヤＲ２にそれぞれ噛み合わさる第２ピニオンＰ２を回転可能に支持する第２遊星キャリアＰＣ２とを回転要素として含む。
前記第３遊星ギヤセットＰＧ３は、シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第３サンギヤＳ３と、第３リングギヤＲ３と、前記第３サンギヤＳ３と前記第３リングギヤＲ３にそれぞれ噛み合わさる第３ピニオンＰ３を回転可能に支持する第３遊星キャリアＰＣ３とを回転要素として含む。

前記のような第１、第２、第３遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３において、前記第１遊星ギヤセットＰＧ１は単独で作用し、第２、第３遊星ギヤセットＰＧ２ＰＧ３は複合遊星ギヤセットＣＰＧとして作動する。
これによって、前記第１遊星ギヤセットＰＧ１は、３個の回転要素Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３を保有する。
前記第１回転要素Ｎ１は、第１サンギヤＳ１を含んで構成され、変速機ハウジングＨと選択的に連結されて選択的な固定要素として作動すると同時に、選択的な出力要素として作動する。
前記第２回転要素Ｎ２は、第１遊星キャリアＰＣ１を含んで構成され、第１軸ＩＳ１と直接連結されて入力要素として作動する。
前記第３回転要素Ｎ３は、第１リングギヤＲ１を含んで構成され、選択的な出力要素として作動する。

そして、前記第２、第３遊星ギヤセットＰＧ２、ＰＧ３は、第２リングギヤＲ２が第３遊星キャリアＰＣ３と直接連結され、第２遊星キャリアＰＣ２が第３サンギヤＳ３と直接連結されて、４個の回転要素Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７を保有する。
前記第４回転要素Ｎ４は、第２サンギヤＳ２を含んで構成され、前記第１軸ＩＳ１及び第３回転要素Ｎ３と選択的に外接ギヤによって連結される。
前記第５回転要素Ｎ５は、第３リングギヤＲ３を含んで構成され、出力ギヤＯＧと直接連結されて、常時最終出力要素として作動する。
前記第６回転要素Ｎ６は、第２リングギヤＲ２と第３遊星キャリアＰＣ３を含んで構成され、前記第１回転要素Ｎ１と選択的に外接ギヤによって連結される。
前記第７回転要素Ｎ７は、第２遊星キャリアＰＣ２と第３サンギヤＳ３を含んで構成され、前記第３回転要素Ｎ３と選択的に外接ギヤによって連結される。

そして、前記回転要素は、第１、２、３トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３と、第１ブレーキＢ１及び第１、第２、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４からなる摩擦要素とによって相互組み合う。

前記第１、第２、第３トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３は、それぞれ互いに外接する第１、第２、第３トランスファドライブギヤＴＦ１ａ、ＴＦ２ａ、ＴＦ３ａと、第１、第２、第３トランスファドリブンギヤＴＦ１ｂ、ＴＦ２ｂ、ＴＦ３ｂとを含んで形成される。
前記第１トランスファギヤＴＦ１は、第１軸ＩＳ１に連結される第１トランスファドライブギヤＴＦ１ａと、前記第４回転要素Ｎ４に連結される第１トランスファドリブンギヤＴＦ１ｂとから構成されて、前記第１軸ＩＳ１と第４回転要素Ｎ４を連結する。

前記第２トランスファギヤＴＦ２は、第３回転要素Ｎ３と連結される第２トランスファドライブギヤＴＦ２ａと、前記第４回転要素Ｎ４及び第７回転要素Ｎ７と選択的に連結される第２トランスファドリブンギヤＴＦ２ｂとから構成されて、前記第３回転要素Ｎ３を前記第４回転要素Ｎ４と第７回転要素Ｎ７に選択的に連結する。

前記第３トランスファギヤＴＦ３は、第１回転要素Ｎ１に選択的に連結される第３トランスファドライブギヤＴＦ３ａと、前記第６回転要素Ｎ６に連結される第３トランスファドリブンギヤＴＦ３ｂとから構成されて、前記第１回転要素Ｎ１と第６回転要素Ｎ６を連結する。
これによって、前記第１、第２、第３トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３によって連結される回転要素は、相互反対方向に回転するようになる。前記第１、第２、第３トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３のギヤ比は、各変速段で要求する変速比によって設定される。

次に、前記摩擦要素Ｂ１、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の連結関係について説明する。
前記第１ブレーキＢ１は、前記第１回転要素Ｎ１と変速機ハウジングＨの間に配置される。
前記第１クラッチＣ１は、前記第１トランスファギヤＴＦ１と第４回転要素Ｎ４の間に配置される。
前記第２クラッチＣ２は、前記第２トランスファギヤＴＦ２と第４回転要素Ｎ４の間に配置される。
前記第３クラッチＣ３は、前記第２トランスファギヤＴＦ２と第７回転要素Ｎ７の間に配置される。
前記第４クラッチＣ４は、前記第１回転要素Ｎ１と第３トランスファギヤＴＦ３の間に配置される。
前記で第１、第２、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４と第１ブレーキＢ１からなる各摩擦要素は、油圧によって摩擦結合される多板式油圧摩擦結合ユニットから構成することができる。

図面において、第１軸ＩＳ１と第３回転要素Ｎ３を、第４回転要素Ｎ４と第２軸ＩＳ２を利用して連結していることと示しているが、これに限られない。つまり、前記第２軸ＩＳ２の外周側に回転干渉なしで配置される別途の回転部材を利用して、第１軸ＩＳ１と第３回転要素Ｎ３を第４回転要素Ｎ４に連結することができる。

図２は、本発明の実施例による遊星ギヤトレインに適用される摩擦要素の各変速段別作動表である。
図２に示したように、本発明の実施例による遊星ギヤトレインは、各変速段で３個の摩擦要素が作動しながら変速が行われる。
前進１速変速段１ＳＴは、第１ブレーキＢ１と第１、第４クラッチＣ１、Ｃ４の同時作動によって達成される。
前進２速変速段２ＮＤは、第１ブレーキＢ１と第２、第４クラッチＣ２、Ｃ４の同時作動によって達成される。
前進３速変速段３ＲＤは、第１、第２、第４クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ４の同時作動によって達成される。
前進４速変速段４ＴＨは、第２、第３、第４クラッチＣ２、Ｃ３、Ｃ４の同時作動によって達成される。
前進５速変速段５ＴＨは、第１、第３、第４クラッチＣ１、Ｃ３、Ｃ４の同時作動によって達成される。
前進６速変速段６ＴＨは、第１、第２、第３クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３の同時作動によって達成される。
前進７速変速段７ＴＨは、第１ブレーキＢ１と第１、第３クラッチＣ１、Ｃ３の同時作動によって達成される。
前進８速変速段８ＴＨは、第１ブレーキＢ１と第２、第３クラッチＣ２、Ｃ３の同時作動によって達成される。
後進変速段ＲＥＶは、第１ブレーキＢ１と第３、第４クラッチＣ３、Ｃ４の同時作動によって達成される。

図３Ａ乃至図３Ｉは、本発明の実施例による遊星ギヤトレインの各変速段別変速線図であり、本発明の実施例による遊星ギヤトレインの変速過程をレバー解釈法で示している。
図３Ａ乃至図３Ｉを参照すれば、第１遊星ギヤセットＰＧ１の３個の縦線は、左側から第１回転要素Ｎ１、第２回転要素Ｎ２、第３回転要素Ｎ３に設定され、複合遊星ギヤセットＣＰＧの４個の縦線は、左側から第４回転要素Ｎ４、第５回転要素Ｎ５、第６回転要素Ｎ６、第７回転要素Ｎ７に設定される。
また、中央の横線は、回転速度「０」を示し、上側の横線は、回転速度「１．０」を示し、下側の横線は、回転速度「−１．０」を示す。
前記で「−」とは、エンジンの回転方向と反対方向に回転することを意味する。回転要素が、アイドリングギヤ（ＩｄｌｉｎｇＧｅａｒ）なしで、第１、第２、第３トランスファギヤＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３によって外接で連結されるためである。
そして、前記で回転速度「１．０」は、入力軸である第１軸ＩＳ１の回転速度と同一の回転速度を示す。前記第１、第２、第３遊星ギヤセットＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３の縦線の間隔は、各ギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）によって設定される。
以下、図２と図３Ａ乃至図３Ｉを参照して、本発明の実施例による遊星ギヤトレインの各変速段別変速過程について説明する。

［前進１速］
図２を参照すれば、前進１速変速段１ＳＴにおいては、第１ブレーキＢ１と第１、第４クラッチＣ１、Ｃ４が作動する。
図３Ａに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力されると同時に、第１クラッチＣ１の作動で第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比によって変換されて、第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
このような状態で、第１ブレーキＢ１と第４クラッチＣ４の作動で第１回転要素Ｎ１と第６回転要素Ｎ６が固定要素として作動する。したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第１変速線ＳＰ１を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ１が出力される。

［前進２速］
前進２速変速段２ＮＤにおいては、前記前進１速変速段１ＳＴの状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除されて、第２クラッチＣ２が作動する。
図３Ｂに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力され、第２クラッチＣ２の作動で第３回転要素Ｎ３の回転速度が第２トランスファギヤＴＦ２のギヤ比によって変換されて、第４回転要素Ｎ７に逆回転速度で入力される。
このような状態で、第１ブレーキＢ１と第４クラッチＣ４の作動で第１回転要素Ｎ１と第６回転要素Ｎ６が固定要素として作動する。したがって、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第２変速線ＳＰ２を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ２が出力される。

［前進３速］
前進３速変速段３ＲＤにおいては、前記前進２速変速段２ＮＤの状態で作動していた第１ブレーキＢ１の作動が解除されて、第１クラッチＣ１が作動する。
図３Ｃに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力されると同時に、第１クラッチＣ１の作動で第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比によって変換されて、第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
そして、第１回転要素Ｎ１が、第４クラッチＣ４の作動で第３トランスファギヤＴＦ３によって第６回転要素Ｎ６と連結され、第３回転要素Ｎ３が、第２クラッチＣ２の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第４回転要素Ｎ４と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第３変速線ＳＰ３を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ３が出力される。

［前進４速］
前進４速変速段４ＴＨにおいては、前記前進３速変速段３ＲＤの状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除されて、第３クラッチＣ３が作動する。
図３Ｄに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が、第２回転要素Ｎ２に入力され、第１回転要素Ｎ１が第４クラッチＣ４の作動で第３トランスファギヤＴＦ３によって第６回転要素Ｎ６と連結される。また、第３回転要素Ｎ３が、第２クラッチＣ２の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第４回転要素Ｎ４と連結されると同時に、第３クラッチＣ３の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第７回転要素Ｎ７と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第４変速線ＳＰ４を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ４が出力される。

［前進５速］
前進５速変速段５ＴＨにおいては、前記前進４速変速段４ＴＨの状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除されて、第１クラッチＣ１が作動する。
図３Ｅに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力されると同時に、第１クラッチＣ１の作動で第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比によって変換されて、第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
そして、第１回転要素Ｎ１が、第４クラッチＣ４の作動で第３トランスファギヤＴＦ３によって第６回転要素Ｎ６と連結され、第３回転要素Ｎ３が、第３クラッチＣ３の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第７回転要素Ｎ７と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第５変速線ＳＰ５を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ５が出力される。

［前進６速］
前進６速変速段６ＴＨにおいては、前記前進５速変速段５ＴＨの状態で作動していた第４クラッチＣ４の作動が解除されて、第２クラッチＣ２が作動する。
図３Ｆに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力されると同時に、第１クラッチＣ１の作動で第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比によって変換されて、第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
このような状態で、第３回転要素Ｎ３が、第２クラッチＣ２の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第４回転要素Ｎ４と連結されると同時に、第３クラッチＣ３の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第７回転要素Ｎ７と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第６変速線ＳＰ６を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ６が出力される。

［前進７速］
前進７速変速段７ＴＨにおいては、前記前進６速変速段６ＴＨの状態で作動していた第２クラッチＣ２の作動が解除されて、第１ブレーキＢ１が作動する。
図３Ｇに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力されると同時に、第１クラッチＣ１の作動で第１トランスファギヤＴＦ１のギヤ比によって変換されて、第４回転要素Ｎ４に逆回転速度で入力される。
また、第１回転要素Ｎ１が第１ブレーキＢ１の作動で固定要素として作動し、第３回転要素Ｎ３が第３クラッチＣ３の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第７回転要素Ｎ７と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第７変速線ＳＰ７を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ７が出力される。

［前進８速］
前進８速変速段８ＴＨにおいては、前記前進７速変速段７ＴＨの状態で作動していた第１クラッチＣ１の作動が解除されて、第２クラッチＣ２が作動する。
図３Ｈに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力される状態で、第１ブレーキＢ１の作動で第１回転要素Ｎ１が固定要素として作動する。
そして、第３回転要素Ｎ３が、第２クラッチＣ２の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第４回転要素Ｎ４と連結されると同時に、第３クラッチＣ３の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第７回転要素Ｎ７と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、第８変速線ＳＰ８を形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＤ８が出力される。

［後進］
後進変速段ＲＥＶにおいては、図２に示したように、第１ブレーキＢ１と第３、第４クラッチＣ３、Ｃ４が作動する。
図３Ｉに示したように、第１軸ＩＳ１の回転速度が第２回転要素Ｎ２に入力される状態で、第１ブレーキＢ１と第４クラッチＣ４の作動で第１回転要素Ｎ１及び第６回転要素Ｎ６が固定要素として作動する。
そして、第３回転要素Ｎ３が、第３クラッチＣ３の作動で第２トランスファギヤＴＦ２によって第７回転要素Ｎ７と連結される。
そのために、複合遊星ギヤセットＣＰＧの回転要素は、後進変速線ＲＳを形成しながら出力要素である第５回転要素Ｎ５を通じてＲＥＶが出力される。

上述のように、本発明の実施例による遊星ギヤトレインは、３個の遊星ギヤセットを相互一定の間隔を置いて平行に配置される第１軸と第２軸に分けて配置することによって、全長が縮小されて搭載性を向上させることができる。
また、遊星ギヤセット以外に３個の外接ギヤを適用することによって、自由なギヤ歯数の変更による車両別最適のギヤ比を設定することができ、要求性能条件に合うようにギヤ歯数の変更が可能であるので、発進性能を向上させることができる。したがって、既存のトルクコンバータを削除して、発進クラッチを適用することができる。
また、各変速段で３個の摩擦要素を作動させることによって、非作動摩擦要素を最小化してドラッグトルクを低減させ、動力伝達効率を増大させて燃費を低減させることができる。
さらに、各摩擦要素の担当トルクを減らすことができるので、コンパクトな設計が可能である。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。

ＰＧ１、ＰＧ２、ＰＧ３第１、第２、第３遊星ギヤセット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３第１、第２、第３サンギヤ
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３第１、第２、第３遊星キャリア
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３第１、第２、第３リングギヤ
ＩＳ１、ＩＳ２第１、第２軸
ＯＧ出力ギヤ
Ｂ１第１ブレーキ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４第１、第２、第３、第４クラッチ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５、Ｎ６、Ｎ７第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７回転要素
ＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３第１、第２、第３トランスファギヤ

Claims

エンジンの動力が伝達される第１軸；
前記第１軸と平行に配置される第２軸；
第１トランスファギヤ、第２トランスファギヤ、及び、第３トランスファギヤ；
第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第４クラッチ、及び、第１ブレーキ；
前記第１軸上に配置されており、前記第１ブレーキを介して変速機ハウジングに選択的に連結される第１回転要素と、前記第１軸と直接連結され、入力要素として作動する第２回転要素と、第３回転要素とを保有する第１遊星ギヤセット；及び
第２遊星ギヤセットと第３遊星ギヤセットの組み合わせからなり、前記第１軸と前記第１トランスファギヤと前記第１クラッチを介して選択的に連結され、第３回転要素に前記第２トランスファギヤと前記第２クラッチを介して選択的に連結される第４回転要素と、出力ギヤと連結されて、常時出力要素として作動する第５回転要素と、前記第４クラッチと前記第３トランスファギヤを介して前記第１回転要素と選択的に連結される第６回転要素と、前記第２トランスファギヤと前記第３クラッチを介して前記第３回転要素と選択的に連結される第７回転要素とを保有する複合遊星ギヤセット；
を含むことを特徴とする、車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記第１遊星ギヤセットは、第１サンギヤと、第１遊星キャリアと、第１リングギヤとを回転要素として保有するシングルピニオン遊星ギヤセットから構成され、
前記第２遊星ギヤセットは、第２サンギヤと、第２遊星キャリアと、第２リングギヤとを回転要素として保有するダブルピニオン遊星ギヤセットから構成され、
前記第３遊星ギヤセットは、第３サンギヤと、第３遊星キャリアと、第３リングギヤとを回転要素として保有するシングルピニオン遊星ギヤセットから構成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前記第１回転要素は第１サンギヤを含み、
前記第２回転要素は第１遊星キャリアを含み、
前記第３回転要素は第１リングギヤを含み、
前記第４回転要素は第２サンギヤを含み、
前記第５回転要素は第３リングギヤを含み、
前記第６回転要素は第２リングギヤと第３遊星キャリアを含み、
前記第７回転要素は、第２遊星キャリアと第３サンギヤを含んで構成されることを特徴とする、請求項２に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前進１速変速段は、第１ブレーキと第１、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進２速変速段は、第１ブレーキと第２、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進３速変速段は、第１、第２、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進４速変速段は、第２、第３、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進５速変速段は、第１、第３、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進６速変速段は、第１、第２、第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進７速変速段は、第１ブレーキと第１、第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進８速変速段は、第１ブレーキと第２、第３クラッチが同時に作動して実現され、
後進変速段は、第１ブレーキと第３、第４クラッチが同時に作動して実現されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
エンジンの動力が伝達される第１軸；
前記第１軸と平行に配置される第２軸；
前記第１軸上に配置されており、選択的に固定要素として作動する第１回転要素と、前記第１軸と直接連結されて、入力要素として作動する第２回転要素と、第３回転要素とを保有する第１遊星ギヤセット；
第２遊星ギヤセットと第３遊星ギヤセットの組み合わせからなり、前記第１軸と第３回転要素に選択的に連結される第４回転要素と、出力ギヤと連結されて、常時出力要素として作動する第５回転要素と、前記第１回転要素と選択的に連結される第６回転要素と、前記第３回転要素と選択的に連結される第７回転要素とを保有する複合遊星ギヤセット；
前記第１軸と第４回転要素の間に配置される第１トランスファギヤ；
前記第３回転要素と第４回転要素の間に配置される第２トランスファギヤ；
前記第１回転要素と第６回転要素の間に配置される第３トランスファギヤ；
前記第４回転要素と第１トランスファギヤの間に配置される第１クラッチ；
前記第２トランスファギヤと第４回転要素の間に配置される第２クラッチ；
前記第２トランスファギヤと第７回転要素の間に配置される第３クラッチ；
前記第１回転要素と第３トランスファギヤの間に配置される第４クラッチ；及び
前記第１回転要素と変速機ハウジングの間に配置される第１ブレーキ；
を含むことを特徴とする、車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
第１遊星ギヤセットは、シングルピニオン遊星ギヤセットであって、第１サンギヤからなる第１回転要素と、第１遊星キャリアからなる第２回転要素と、第１リングギヤからなる第３回転要素を含み、
複合遊星ギヤセットは、ダブルピニオン遊星ギヤセットからなる第２遊星ギヤセットと、シングルピニオン遊星ギヤセットからなる第３遊星ギヤセットとの組み合わせから構成され、第２サンギヤからなる第４回転要素と、第３リングギヤからなる第５回転要素と、第２リングギヤと第３遊星キャリアからなる第６回転要素と、第２遊星キャリアと第３サンギヤからなる第７回転要素とを含む、請求項５に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。
前進１速変速段は、第１ブレーキと第１、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進２速変速段は、第１ブレーキと第２、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進３速変速段は、第１、第２、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進４速変速段は、第２、第３、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進５速変速段は、第１、第３、第４クラッチが同時に作動して実現され、
前進６速変速段は、第１、第２、第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進７速変速段は、第１ブレーキと第１、第３クラッチが同時に作動して実現され、
前進８速変速段は、第１ブレーキと第２、第３クラッチが同時に作動して実現され、
後進変速段は、第１ブレーキと第３、第４クラッチが同時に作動して実現されることを特徴とする、請求項５又は６に記載の車両用自動変速機の遊星ギヤトレイン。