KR100222855B1 - Power train for automatic transmission - Google Patents

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Abstract

2개의 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소가 고정 결합 및 가변 결합구조로 이루어지는 복합 유성기어 장치를 갖는 차량용 자동변속기의 파워 트레인에 있어서, 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하기 위하여, 토오크 컴버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 요소의 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소와 고정적으로 연결되는 요소를 구비하고 싱글 피니언 유성기어 셋트와 가변적으로 연결되는 구조를 갖으며 변속기 하우징에 고정되는 요소를 구비하여 싱글 피니언 유성 기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 하는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하는 다른 클러치 수단, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 할 때 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하여 유성기어 셋트들의 요소를 반력으로 선택하는 또 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.In the powertrain of a vehicular automatic transmission having a composite planetary gear device in which the elements of two single-pinion planetary gear sets are of fixed coupling and variable coupling structure, in order to minimize the frictional loss of the friction elements that do not work, Single pinion planetary gear set that adjusts the number of rotations of the output to the input according to the number of elements that receive the engine's rotational power from the turbine and rotates according to the number of elements to which the rotational power of the input shaft is transmitted, and elements of the single pinion planetary gear set And a single pinion planetary gear having a structure fixedly connected to the single pinion planetary gear set and having a structure fixed to the transmission housing to shift according to the power transmitted from the single pinion planetary gear set. Gear set, the rotational power of the input shaft Clutch means for acting as one of the three elements of the single-pinion planetary gear set and the other single-pinion planetary gear set and the transmission to two or more elements, one element of the single-pinion planetary gear set And other clutch means for selectively connecting one element of the other single-pinion planetary gear set, transmitting the rotational power of the input shaft to one of the three elements of the single-pinion planetary gear set and the other single-pinion planetary gear set. When any one of the two or more elements transmits, one element of the single-pinion planetary gear set and the other element of the single-pinion planetary gear set are selectively connected to each other to select the elements of the planetary gear sets as reaction force. Power train for automatic transmission comprising other clutch means.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소들 중 4개의 요소를 가변적으로 연결하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, a power train for an automatic transmission that minimizes frictional loss of a friction element that does not operate by variably connecting four elements of two single-pinion planetary gear sets. It is about.

일반적으로 차량용 자동 변속장치는 차량의 주행 속도와 엔진 부하의 변동에 따라 변속비를 자동으로 제어하는 트랜스밋션 제어 유닛을 구비하고 있다.BACKGROUND ART In general, an automatic transmission for a vehicle includes a transmission control unit that automatically controls a transmission ratio according to a change in a traveling speed and an engine load of a vehicle.

상기한 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(즉, 입력 요소, 반력 요소, 추력요소) 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 제어하여 출력단의 회전수를 조절하게 된다.The transmission control unit controls a plurality of friction elements installed in the gear train in an active or non-operating state so that any one of the three elements of the planetary gear set (that is, the input element, the reaction force element, and the thrust element) is used as the input element. And, by controlling the other element to the reaction element to adjust the number of rotation of the output stage.

실질적으로 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 기어 트레인을 설계하기 위해서는 최소한 5개의 마찰요소를 사용하여야 한다.At least five friction elements should be used to design a gear train that can output a gear ratio of four forward speeds and one reverse speed.

이러한 마찰요소 중에서 클러치 수단으로 사용되는 마찰요소의 회전반경은 클러치 수단이 입력축과 연결되기 위하여 출력요소의 회전반경보다 작아야 하며, 또 반력요소의 회전반경보다 작아야 하는 구조적 제약을 갖는다.Among these friction elements, the rotation radius of the friction element used as the clutch means must be smaller than the rotation radius of the output element in order for the clutch means to be connected to the input shaft, and there is a structural constraint to be smaller than the rotation radius of the reaction force element.

일반적으로 복합 유성기어 장치는 적어도 서로 다른 2개의 요소가 서로 공용으로 사용될 수 있는 직결구조를 갖추고 있다. 왜냐하면 4속 자동 변속장치의 경우 유성기어 장치는 4개의 독립 속도를 갖는 데, 3개의 독립 속도를 갖는 단순 유성기어 장치를 2개 사용하는 복합 유성기어 장치는 6개의 독립 속도가 얻어질 수 없기 때문이다.In general, a compound planetary gear device has a direct structure in which at least two different elements can be used in common. This is because in the case of the four-speed automatic transmission, the planetary gear unit has four independent speeds, but the six planetary gear units using two simple planetary gear units having three independent speeds cannot obtain six independent speeds. to be.

그리고 일반적으로 사용되는 차량용 자동변속 장치의 유성기어 장치에는 라비뉴 타입과 심프슨 타입과 2심플 타입의 유성기어 장치가 있다.In addition, the planetary gear device of the automatic transmission device for a vehicle is generally used in the type of planetary gear device of Lavigne type, Simpson type and two-simple type.

이러한 복합 유성기어 장치는 차량에서 변속수단으로 사용되기 위하여 라비뉴 타입은 링기어를 공유하면서 유성 캐리어를 연결시킴 구조로 형성되고, 심프슨 타입은 선기어를 공유하면서 유성 캐리어와 링기어를 연결시킨 구조로 형성되며, 2심플 타입은 유성 캐리어와 링기어를 상호 연결시킨 구조로 형성된다.In order to be used as a transmission means in a vehicle, the compound planetary gear device has a structure in which the rib type shares a ring gear and connects the planet carriers, and the Simpson type has a structure in which the planet carrier and the ring gear are connected while sharing the sun gear. The two-simple type has a structure in which a planetary carrier and a ring gear are interconnected.

그러므로 상기와 같은 복합 유성기어 장치에는 변속을 실현함에 있어서 어떠한 변속단에서는 작동하지 않고 변속에 영향을 미치지 않는 마찰요소가 발생되며, 이 마찰요소는 이의 구동측과 피등측 사이에서 마찰을 일으켜 마찰손실을 초래하게 된다.Therefore, in the above-described compound planetary gear device, a friction element that does not operate at any shift stage and does not affect the shift is generated in realizing the shift, and this friction element causes friction between its driving side and the skin side, thereby causing friction loss. Will result.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 변속단별 클러치 훅 업(Hook Up)에서 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a power train for an automatic transmission that minimizes the frictional loss of the friction elements that do not operate in the clutch hook-up for each shift stage. It is.

그리고 본 발명의 구체적인 목적은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어를 고정 연결하고, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 가변 연결하고, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 가변 연결하며, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 가변 연결하여 후진 변속단에서 마찰요소의 마찰 손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.The present invention also provides a fixed connection between a planetary carrier of a single pinion planetary gear set and a planetary carrier of another single pinion planetary gear set, and a variable connection of a sun gear of the single pinion planetary gear set and a ring gear of another single pinion planetary gear set. And variable connection between the sun gear of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the other single-pinion planetary gear set, and variable connection between the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the other single-pinion planetary gear set. To provide a power train for an automatic transmission that minimizes frictional losses.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 토오크컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 요소의 개수에 따라 입력에 대한 추력의 회전수를 조절하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소와 고정적으로 연결되는 요소를 구비하고 싱글 피니언 유성기어 셋트와 가변적으로 연결되는 구조를 갖으며 변속기 하우징에 고정되는 요소를 구비하여 싱글 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 하는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하는 다른 클러치 수단, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 할 때 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하여 유성기어 셋트들의 요소를 반력으로 선택하는 또 다른 클러치 수단을 포함한다.In order to realize this, the power train for an automatic transmission according to the present invention has a rotational speed of thrust on an input according to an input shaft that receives rotational power of an engine from a turbine of a torque converter and rotates the input shaft. Single pinion planetary gear set to control the, having a structure that is fixedly connected to the element of the single pinion planetary gear set, and has a structure that is variably connected to the single pinion planetary gear set, and having an element fixed to the transmission housing Another single pinion planetary gear set that shifts according to the power transmitted from the pinion planetary gear set, and transmits the rotational power of the input shaft to one of the three elements of the single pinion planetary gear set and the other single pinion planetary gear set. And conveying to two or more elements. Is a clutch means, another clutch means for selectively connecting one element of said single pinion planetary gear set and another element of another single pinion planetary gear set, and a single pinion planetary gear set different from the single pinion planetary gear set in which said rotational force of said input shaft is mentioned. Optionally, one element of the single pinion planetary gear set and one element of the other single pinion planetary gear set when acting as one of the three elements of the pinion planetary gear set and the two or more elements. And another clutch means for selecting the elements of the planetary gear sets by reaction force.

상기 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 변속기 하우징에 고정 설치된다.The sun gear of the other single-pinion planetary gear set is fixed to the transmission housing.

상기 클러치 수단은 입력축과 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력 단속하는 제1클러치 수단, 상기한 입력축과 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력 전달을 단속하는 제2클러치 수단을 포함한다.The clutch means is provided between the input shaft and the sun gear of the single-pinion planetary gear set, the first clutch means for power interruption, and the second clutch means, installed between the input shaft and the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set to interrupt power transmission. It includes.

상기 다른 클러치 수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제3클러치 수단을 포함한다.The other clutch means includes a third clutch means installed between the sun gear of the single pinion planetary gear set and the ring gear of the other single pinion planetary gear set to interrupt power transmission.

상기 또 다른 클러치 수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제4클러치 수단, 상기 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제5클러치 수단을 포함한다.The other clutch means is provided between the first gear of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the other single-pinion planetary gear set to engage the fourth clutch means, and the single-pinion other than the planetary carrier of the other single-pinion planetary gear set. And fifth clutch means interposed between the sun gears of the planetary gear set to interrupt power transmission.

또한 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어는 동력전달부재에 의하여 고정 결합구조로 연결된다.In addition, the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the planetary carrier of another single-pinion planetary gear set are connected by a power transmission member in a fixed coupling structure.

상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The sun gear of the single-pinion planetary gear set and the ring gear of the other single-pinion planetary gear set are connected in a variable engagement structure by clutch means.

상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The sun gear of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the other single pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means.

상기한 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The planetary carrier of the other single pinion planetary gear set described above and the sun gear of the other single pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 구성도로서, 엔진(E)의 회전 동력이 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환되어 변속부의 입력축(1)으로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.1 is a configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention, in which the rotational power of the engine E is torque-converted in the torque converter T to be transmitted to the input shaft 1 of the transmission portion.

상기에서 입력축(1)은 토오크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 토오크를 전달받아서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)로 토오크를 전달하며, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)로 동력을 전달할 수 있도록 클러치 훅 업을 이루고 있다.In the above, the input shaft 1 receives torque from the turbine of the torque converter T to transmit torque to the single pinion planetary gear set 3, and the single pinion planetary gear set 3 is another single pinion planetary gear set ( 5) Clutch hook up to transmit power.

즉, 상기한 입력축(1)과 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7) 사이에는 제1클러치 수단(C1)이 설치되며, 이 제1클러치 수단(C1)은 입력축(1)의 회전 동력을 선기어(7)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.That is, a first clutch means C1 is provided between the input shaft 1 and the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3, and the first clutch means C1 rotates the input shaft 1. It is made of a structure that can transmit or block the power to the sun gear (7).

그리고 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)가 2개의 입력요소를 가질 수 있도록 입력축(1)과 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9) 사이에서 제2클러치 수단(C2)이 설치되며, 이 제2클러치 수단(2C)은 입력축(1)의 회전 동력을 유성 캐리어(9)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.The second clutch means C2 is installed between the input shaft 1 and the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 so that the single pinion planetary gear set 3 can have two input elements. This second clutch means 2C has a structure that can transmit or block the rotational power of the input shaft 1 to the planet carrier 9.

또한 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(11) 사이에는 제3클러치 수단(C3)이 설치되며, 이 제3클러치 수단(C3)은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)의 회전 동력을 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(11)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.Further, a third clutch means C3 is provided between the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 and the ring gear 11 of the other single pinion planetary gear set 5, and the third clutch means C3. ) Is configured to transmit or block the rotational power of the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 to the ring gear 11 of the other single pinion planetary gear set 5.

즉, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(11)는 가변 결합구조로 연결되어 있다.That is, the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 and the ring gear 11 of the other single pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

한편, 상기한 클러치 수단들이 1개 또는 1개 이상 작동시 유성기어 셋트가 입력에 대하여 출력 회전수를 조절 할 수 있도록 유성기어 셋트들의 한 요소를 고정시켜 반력요소로 작용시키는 또 다른 클러치 수단들이 제공된다.On the other hand, there is provided another clutch means for fixing one element of the planetary gear sets to act as a reaction force element so that the planetary gear set can adjust the output rotation speed with respect to the input when one or more of the clutch means is operated. do.

즉, 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)는 변속기 하우징(15)에 고정된다. 그리고 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7) 사이에는 제4클러치 수단(C4)이 설치되며, 이 제4클러치 수단(C4)은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)를 고정시키거나 독립적으로 회전시킬 수 있는 구조로 이루어진다. 즉 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)는 가변 결합구조로 연결된다.That is, the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 is fixed to the transmission housing 15. A fourth clutch means C4 is provided between the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 and the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3, and the fourth clutch means C4. Has a structure capable of fixing or independently rotating the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set (3). That is, the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 and the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 are connected in a variable coupling structure.

그리고 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(17)는 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 동력전달부재(19)에 의하여 고정 결합구조로 연결된다.The planet carrier 17 of the other single pinion planetary gear set 5 is connected to the planet carrier 9 and the power transmission member 19 of the single pinion planetary gear set 3 in a fixed coupling structure.

또한 상기 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(17)와 선기어(13)사이에는 제5클러치 수단(C5)이 설치되며, 이 제5클러치 수단(C5)은 이 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(17)를 변속기 하우징(15)에 고정시키거나 독립적으로 회전시킬 수 있는 구조로 이루어진다. 즉, 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(17)와 선기어(13)는 가변 결합구조로 연결된다.In addition, a fifth clutch means C5 is provided between the planetary carrier 17 and the sun gear 13 of the other single-pinion planetary gear set 5, and the fifth clutch means C5 is the planetary gear set 5. It is made of a structure capable of fixing the planetary carrier (17) to the transmission housing (15) or independently rotated. That is, the planet carrier 17 and the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

상기한 제1,2,3,4,5클러치 수단(C1,2,3,4,5)은 일반적인 차량용 자동 변속기의 파워 트레인에 사용되는 다판 클러치를 사용할 수 있다.The first, second, third, fourth, and fifth clutch means C1,2,3,4,5 may use a multi-plate clutch that is used in a power train of a general automatic transmission for a vehicle.

한편, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(21)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)는 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 기어 결합되는 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 동력을 전달하는 데, 본 구성에서는 그러한 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 생략되었다.Meanwhile, the transfer drive gear 23 formed integrally with the ring gear 21 of the single pinion planetary gear set 3 transmits power to the differential device through a final reduction gear that is geared with a transfer driven gear (not shown). However, in this configuration, such a structure has been omitted since a known one can be used, and any object having a structure can realize the object intended by the present invention.

상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 트랜스밋션 제어 유닛에 의하여 선택적으로 작동 또는 비작동되는 마찰요소(클러치 수단)에 따라 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어) 중 어느 하나의 요소를 입력요소로 하고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여, 이후 설명하게 되는 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train for an automatic transmission according to the present invention made as described above has three elements of a planetary gear set (sun gear, planet carrier, ring gear) according to friction elements (clutch means) selectively activated or deactivated by the transmission control unit. One element as an input element and the other element as a reaction force element are output, and the transmission ratios of the fourth forward speed and the reverse first speed are described.

상기 트랜스밋션 제어 유닛은 표 1에 도시한 바와 같이 마찰요소를 작동 또는 비작동시킨다.The transmission control unit activates or deactivates the friction element as shown in Table 1.

변속 레버(미도시)를 전진 D레인지로 선택하고 스로틀 밸브의 개도량을 증가시키면, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 제1,3클러치 수단(C1,3)으로 유압을 공급하여 이들 클러치를 작동시킨다.When the shift lever (not shown) is selected as the forward D-range and the opening amount of the throttle valve is increased, the transmission control unit is connected to the first and third clutch means C1 and 3 so that the gear train can output the speed ratio of the first speed. These clutches are operated by supplying hydraulic pressure.

이하에서 클러치 수단이 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the clutch means operating means that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제1클러치 수단(C1)이 작동하게 되면, 입력축(1)의 회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되어 이를 정회전시킴과 동시에, 이 선기어(7)에 제3클러치 수단(C3)으로 연결되는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(11)로 전달되어 이를 정회전시키게 된다.When the first clutch means C1 is operated, the rotational power of the input shaft 1 is transmitted to the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 to rotate it forward and at the same time, the sun gear 7 Is transmitted to the ring gear 11 of the other single pinion planetary gear set 5 connected to the third clutch means C3 to rotate it forward.

따라서 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(11)로 전달되는 회전 동력은 이 유성기어 셋트(5)의 피니언 기어(12)로 전달되는 데, 변속기 하우징에 고정된 선기어(13)가 반력요소로 작용하므로 이의 유성캐리어(17)를 정회전시킨다.Therefore, the rotational power transmitted to the ring gear 11 of the other single pinion planetary gear set 5 is transmitted to the pinion gear 12 of the planetary gear set 5, where the sun gear 13 fixed to the transmission housing is Since it acts as a reaction element, the planet carrier 17 is rotated forward.

따라서 이 유성 캐리어(17)에 동력전달부재(19)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(11)는 함께 정회전하면서 링기어(21)를 정회전시켜 이의 외주에 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)로 1속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the planet carrier 11 of the single-pinion planetary gear set 3 connected to the planet carrier 17 by the power transmission member 19 rotates forward and rotates the ring gear 21 forward, thereby forming a transfer drive gear formed on the outer circumference thereof. The gear ratio of 1 speed is output to (23).

이러한 1속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제3클러치 수단(C3)이 작동하는 상태에서 제1클러치 수단(C1)을 비작동시키고 제2클러치 수단(C2)을 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the first speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch means C1 and operates the second clutch means C2 while the third clutch means C3 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 반력요소는 1속과 동일하지만 입력요소가 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)에서 유성 캐리어(9)로 바뀌게 되어, 입력축(1)으로 전달되는 회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어 (9)로 전달된다.By the above action, the reaction force element is the same as the first speed, but the input element is changed from the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set 3 to the planetary carrier 9, so that the rotational power transmitted to the input shaft 1 is It is delivered to the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3.

따라서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)에 설치된 피니언 기어(10)가 회전하여 이 회전분 만큼 유성 캐리어(9)를 더 회전시키고, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)에 동력전달부재(19)로 연결된 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(17)에 설치된 피니언 기어(12)가 회전하여 이 회전분 만큼 유성 캐리어(17)를 더 회전시켜 2속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the pinion gear 10 installed in the planetary carrier 9 of the single-pinion planetary gear set 3 rotates to further rotate the planetary carrier 9 by this rotation, and the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set 3. The pinion gear 12 installed in the planetary carrier 17 of the other single-pinion planetary gear set 5 connected to the power transmission member 19 to (9) rotates to further rotate the planetary carrier 17 by this rotation. The gear ratio of 2 speeds is output.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 수단(C2)이 작동된 상태에서 제3클러치 수단(C3)을 비작동시키고 제1클러치 수단(C1)을 작동시킨다.When the vehicle speed increases in this second speed state, the transmission control unit deactivates the third clutch means C3 and operates the first clutch means C1 while the second clutch means C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐리어(9)가 동시에 입력요소로 작용하게 되므로 이 유성기어 셋트(3)는 일체로 회전하게 된다.Since the sun gear 7 and the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 act as input elements at the same time, the planet gear set 3 rotates integrally.

따라서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(21)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)는 입력축(1)의 회전 동력을 그대로 전달하여 3속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the transfer drive gear 23 integrally formed on the ring gear 21 of the single-pinion planetary gear set 3 transmits the rotational power of the input shaft 1 as it is and outputs a speed ratio of three speeds.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 수단(C2)이 작동된 상태에서 제1클러치 수단(C1)을 비작동시키고 제4클러치 수단(C4)을 작동시킨다.When the vehicle speed is increased in the third speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch means C1 and operates the fourth clutch means C4 while the second clutch means C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)가 입력요소로 작용하게 되고 선기어(7)가 제4클러치 수단(C4)에 의하여 반력요소로 작용하게 되므로 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)에서 증속이 이루어져 링기어(21)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)로 4속의 변속비를 출력하게 된다.By the above-described action, the planetary carrier 9 of the single-pinion planetary gear set 3 acts as an input element, and the sun gear 7 acts as a reaction force element by the fourth clutch means C4. The speed increase is performed in the gear set 3 to output the speed ratio of the fourth speed to the transfer drive gear 23 formed integrally with the ring gear 21.

한편, 변속 레버를 후진 R레인지로 이동시키게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제1클러치 수단(C1)과 제5클러치 수단(C5)을 작동시킨다. 이 때 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(17)가 고정된 선기어(13)에 직결되므로 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5) 전체가 고정된다.On the other hand, when the shift lever is moved to the reverse R range, the transmission control unit operates the first clutch means C1 and the fifth clutch means C5. At this time, since the planet carrier 17 of the other single pinion planetary gear set 5 is directly connected to the fixed sun gear 13, the entire other single pinion planetary gear set 5 is fixed.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)가 입력요소로 작용하고 유성 캐리어(9)가 제5클러치 수단(C5)의 작용으로 변속기 하우징(15)에 고정되어 반력요소로 작용하게 되므로 링기어(21)는 역회전하면서 이의 외주에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)로 후진의 변속비를 출력하게 된다.By the above action, the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set 3 serves as an input element, and the planet carrier 9 is fixed to the transmission housing 15 by the action of the fifth clutch means C5. Since the ring gear 21 acts as an element, the gear ratio of the reverse is output to the transfer drive gear 23 integrally formed on the outer circumference thereof while the reverse rotation of the ring gear 21 occurs.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 4개의 전진 변속단과 1개의 후진단을 제공할 수 있는 데, 후진 변속단에서 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트 전체를 고정시켜 작동하지 않는 마찰요소의 슬립을 줄일 수 있으므로 마찰요소의 슬립에 따른 마찰손실을 최소화할 수 있다.As described above, the power train for the automatic transmission according to the present invention can provide four forward shift stages and one reverse stage, in which the entire single pinion planetary gear set is fixed at the reverse shift stage, so as not to operate the friction element. Since slippage can be reduced, frictional losses due to slippage of friction elements can be minimized.

Claims (1)

엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축 상에 두 개의 싱글 피니언 유성기어 셋트를 조합하여 전진 4속 및 후진 1속의 변속단을 구현할 수 있는 자동변속기용 파워 트레인에 있어서, 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 유성 캐리어가 선택적으로 입력요소로 작용할 수 있도록 각각 제1,2클러치 수단을 개재시켜 상기 입력축과 가변적으로 연결하고, 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어가 출력요소로 작용할 수 있도록 하고, 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어, 선기어가 각각 가변적으로 연결될 수 있도록 제3,4클러치 수단을 개재시켜 연결하고, 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어가 가변적으로 연결될 수 있도록 제5클러치 수단을 개재시켜 연결하고, 상기 다른 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어가 고정요소로 작용할 수 있도록 변속기 하우징에 고정적으로 연결하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.In a power train for an automatic transmission that can realize four forward speed and one reverse speed transmission stage by combining two single pinion planetary gear sets on an input shaft that receives rotational power from an engine, the single pinion planetary gear set includes: The first gear and the second carrier are variably connected to the input shaft so that the sun gear and the planet carrier can act as input elements, respectively, and the ring gear of the single pinion planetary gear set can act as an output element. The sun gear of the single-pinion planetary gear set and the ring gear and the sun gear of the other single-pinion planetary gear set are variably connected via third and fourth clutch means, and the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the other single The fifth gear to variably connect the sun gear of the pinion planetary gear set Connected by interposing a reochi means, and power train for an automatic transmission according to the yirueojim to the sun gear of said double pinion planetary gear set is different to act as a fixing element fixedly connected to the transmission housing features.
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