KR100256756B1 - Power train for automatic transmission - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A power train for an automatic transmission minimizes the friction loss of nonoperating friction elements on the clutch hook-up state of each speed change range. CONSTITUTION: The torque of an engine(E) is transmitted to an input shaft(1) of a speed change device after being converted in a torque converter(T). The input shaft(1) transmits the torque to a single pinion planetary gear set(3) after receiving the torque from the turbine of the torque converter(T). The single pinion planetary gear set(3) transmits the torque to a double pinion planetary gear set(5). Thus, a power train provides four advance speed ranges and a reverse speed range. The sun gear(21) of the double pinion planetary gear set(5) is fixed on the total ranges of speed change. Further, the total double pinion planetary gear set(5) is fixed on an advance fourth speed. Thus, the slip of a nonoperating friction element is reduced, thereby minimizing the friction loss of friction elements.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소들 중 4개의 요소를 가변적으로 연결하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, to automatically connect four of the elements of the single-pinion planetary gear set and the double-pinion planetary gear set to minimize the frictional loss of the friction element that does not operate. It relates to a power train for a transmission.

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, 반력요소, 출력요소) 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 output 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 장치를 차량에서 변속수단으로 사용되기 위하여 라비뉴 타입은 링기어를 공유하면서 유성 캐리어를 연결시킨 구조로 형성되고, 심프슨 타입은 선기어를 공유하면서 유성 캐리어와 링기어를 연결시킨 구조로 형성되며, 2심플 타입은 유성 캐리어와 링기어를 상호 연결시킨 구조로 형성된다.In order to use such a compound planetary gear device as a transmission means in a vehicle, the rib type has a structure in which a planetary carrier is connected while sharing a ring gear, and the Simpson type has a structure in which a planetary carrier and a ring gear are connected while sharing a 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 구동축과 피동축 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 in realizing a shift is generated, and this friction element causes friction between its drive shaft and driven shaft to reduce 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 선기어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어를 고정 연결하고, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 하나 또는 2개의 요소와 더블 피니언 유성기어 셋트의 하나 또는 2개의 요소를 가변 연결하며, 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 변속기 하우징에 고정시켜 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.A specific object of the present invention is to securely connect the sun gear of the single pinion planetary gear set and the planetary carrier of the double pinion planetary gear set, and one or two elements of the single pinion planetary gear set and one or two elements of the double pinion planetary gear set. The variable connection of the elements, and fixed to the transmission housing of the double pinion planetary gear set to provide a transmission train for the automatic transmission that minimizes frictional losses of the non-operating friction elements.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소에 가변적으로 연결되는 요소와 고정적으로 연결되는 요소를 구비하고 변속기 하우징에 고정적으로 연결되는 구조를 갖고 싱글 피니언 유성기어 셋트부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하는 더블 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소로 전달하는 작용과 그 이상의 요소로 전달하는 작용 중 어느 한 작용을 하는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 가변적으로 연결하고 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 더블 피니언 유성기어 셋트의 다른 한 요소를 가변적으로 연결하거나 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소를 가변적으로 연결하는 다른 클러치 수단을 포함한다.In order to realize this, the power train for an automatic transmission according to the present invention adjusts the number of rotations of the output to the input according to the number of the input shaft rotates by receiving the rotational power of the engine from the turbine of the torque converter, the number of rotational power of the input shaft is transmitted A single pinion planetary gear set, the element being variably connected to an element of the single pinion planetary gear set, and having a structure that is fixedly connected to the transmission housing. A double pinion planetary gear set that shifts accordingly, the action of transmitting the rotational force of the input shaft to one element of the single pinion planetary gear set and the double pinion planetary gear set described above, and to the other elements. Clutch means, single pinion planetary gear Variablely connect one element of the set and one element of the double pinion planetary gear set and variably connect one element of the double pinion planetary gear set and the other element of the double pinion planetary gear set described above, or two of the double pinion planetary gear set. Other clutch means for variably connecting the elements.

상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어는 동력전달부재에 의하여 고정 결합구조로 연결된다.The sun gear of the single pinion planetary gear set and the planet carrier of the double pinion planetary gear set are connected in a fixed coupling structure by a power transmission member.

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

상기 클러치 수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제3클러치 수단, 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소를 선택하여 가변적으로 연결하는 제4클러치 수단, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제5클러치 수단을 포함한다.The clutch means is installed between the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the ring gear of the double-pinion planetary gear set to select and variably connect two elements of the third clutch means for controlling power transmission and the double-pinion planetary gear set. A fourth clutch means, a fifth clutch means provided between the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the double-pinion planetary gear set to interrupt power transmission.

상기 제4클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력전달을 단속한다.The fourth clutch means is installed between the sun gear and the planet carrier of the double pinion planetary gear set to interrupt power transmission.

상기 제4클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 링기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속한다.The fourth clutch means is installed between the sun gear and the ring gear of the double pinion planetary gear set to interrupt power transmission.

상기 제4클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력전달을 단속한다.The fourth clutch means is installed between the ring gear of the double pinion planetary gear set and the planetary carrier to interrupt power transmission.

상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 변속기 하우징에 고정 설치된다.The sun gear of the double pinion planetary gear set is fixed to the transmission housing.

상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the ring gear of the double-pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means.

상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어에 고정 연결되는 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The planetary carrier of the double pinion planetary gear set fixedly connected to the sun gear of the double pinion planetary gear set and the sun gear of the single pinion planetary gear set is connected in a variable coupling structure by clutch means.

상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 링기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The sun gear and the ring gear of the double pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means.

상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The ring gear and the planet carrier of the double pinion planetary gear set are connected in a variable engagement structure by clutch means.

상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the double-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 제1구성도,1 is a first configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention;

제2도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2구성도,2 is a second configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention;

제3도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제3구성도이다.3 is a third configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제1구성도로서, 엔진(E)의 회전 동력이 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환되어 변속부의 입력축(1)으로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.1 is a first 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 from the torque converter T and transmitted to the input shaft 1 of the transmission portion. Have

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 더블 피니언 유성기어 셋트(5)로 토오크를 전달할 수 있도록 클러치훅 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 a double pinion planetary gear set 5. Clutch hook up to deliver torque.

즉, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)는 동력전달부재(9)에 의하여 피니언 기어(11)가 설치되는 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)에 고정 결합구조로 연결된다.That is, the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 is fixedly coupled to the planet carrier 13 of the double pinion planetary gear set 5 in which the pinion gear 11 is installed by the power transmission member 9. Leads to.

그리고 입력축(1)과 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7) 사이에는 제1클러치 수단(C1)이 제공되며, 이 제1클러치 수단(C1)은 입력축(1)의 회전 동력을 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.In addition, 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 has a single rotational power of the input shaft 1. It is made of a structure that can be transmitted or blocked to the sun gear (7) of the pinion planetary gear set (3).

또 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)가 2개의 입력요소를 가질 수 있도록 입력축(1)과 피니언 기어(15)가 설치되는 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17) 사이에는 제2클러치 수단(C2)이 제공되며, 이 제2클러치 수단(C2)은 입력축(1)의 회전 동력을 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.In addition, a second clutch is provided between the planetary carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3 in which the input shaft 1 and the pinion gear 15 are installed so that the single pinion planetary gear set 3 can have two input elements. Means C2 are provided, and the second clutch means C2 is configured to transmit or block the rotational power of the input shaft 1 to the planet carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3.

그리고 입력축(1)으로부터 회전 동력을 받는 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)는 다른 클러치 수단들에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(5)와 가변적으로 연결된다.The single pinion planetary gear set 3, which receives rotational power from the input shaft 1, is variably connected to the double pinion planetary gear set 5 by other clutch means.

즉 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(19) 사이에는 제3클러치 수단(C3)이 설치되며, 이 제3클러치 수단(C3)은 입력축(1)의 회전 동력을 유성기어 셋트(5)의 링기어(19)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.That is, a third clutch means C3 is provided between the planet carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3 and the ring gear 19 of the double pinion planetary gear set 5, and the third clutch means C3. ) Is configured to transmit or block the rotational power of the input shaft (1) to the ring gear 19 of the planetary gear set (5).

즉, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(19)는 가변 결합구조로 연결되어 있다.That is, the planetary carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3 and the ring gear 19 of the double pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

그리고 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)는 전 변속영역에서 반력요소로 작용하도록 변속기 하우징(23)에 고정 설치되어 있다.The sun gear 21 of the double pinion planetary gear set 5 is fixedly installed to the transmission housing 23 so as to act as a reaction force element in the entire shift region.

상기와 같이 변속기 하우징(23)에 고정된 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)에 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 유성 캐리어(13)를 연결하는 동력전달부재(9) 사이에는 제4클러치 수단(C4)이 설치되며, 이 제4클러치 수단(C4)은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)를 고정시키거나 독립적으로 회전할 수 있게 하는 구조로 이루어진다. 즉, 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)는 가변 결합구조로 연결되어 있다.The planetary carrier of the double pinion planetary gear set 5 to the sun gear 21 of the double pinion planetary gear set 5 and the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 fixed to the transmission housing 23 as described above. A fourth clutch means C4 is provided between the power transmission members 9 connecting the 13, and the fourth clutch means C4 comprises a sun gear 7 and a double pinion of the single pinion planetary gear set 3. The planetary carrier 13 of the planetary gear set 5 is configured to fix or independently rotate. That is, the sun gear 21 of the double 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.

또한 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21) 사이에는 제5클러치 수단(C5)이 설치되며, 이 제5클러치 수단(C5)은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(7)를 고정시키거나 독립적으로 회전할 수 있게 하는 구조로 이루어진다. 즉, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)가 가변 결합구조로 연결된다.Further, a fifth clutch means C5 is provided between the planet carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3 and the sun gear 21 of the double pinion planetary gear set 5, and the fifth clutch means C5. Is configured to fix or independently rotate the planet carrier 7 of the single pinion planetary gear set 3. That is, the planet carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3 and the sun gear 21 of the double pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

상술한 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 above-described first, second, third, fourth and fifth clutch means C1, 2, 3, 4, and 5 may use a multi-plate clutch used for a power train of a general automatic transmission for a vehicle.

한편, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(25)와 일체로 형성되는 트랜스퍼 드라이브 기어(27)는 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)에 기어 결합되어 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 27 formed integrally with the ring gear 25 of the single pinion planetary gear set 3 is geared to a transfer driven gear (not shown) to transfer power to the differential device through the final reduction gear. However, in this configuration, such a structure is omitted since a known one can be used, and any object of the structure can be used to 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 1]에 도시된 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 제1클러치 수단(C1)과 제3클러치 수단(C3)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 causes the first clutch means C1 and the third clutch means so that the gear train can output the speed ratio of the first speed. Hydraulic pressure is supplied to (C3) to operate these clutches.

이하에서 클러치 수단과 브레이크 수단이 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the clutch means and the brake means to operate means that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제1클러치 수단(C1)과 제3클러치 수단(C3)이 작동하게 되면, 동력전달부재(9)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)가 입력요소로 작용하게 된다.When the first clutch means C1 and the third clutch means C3 operate, the sun gear 7 and the double pinion planetary gear set of the single pinion planetary gear set 3 connected to the power transmission member 9 ( The planetary carrier 13 of 5) acts as an input element.

따라서 입력축(1)의 회전 동력은 입력요소인 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)로 전달되어 이를 정회전시키고, 선기어(21)가 반력요소로 작용하므로 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(19)를 정회전시켜 이에 제3클러치 수단(C3)으로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)를 정회전시켜, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(25)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 1속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the rotational power of the input shaft 1 is transmitted to the planet carrier 11 of the double pinion planetary gear set 5, which is an input element, and rotates forward. The sun gear 21 acts as a reaction force element, so the double pinion planetary gear set ( 5) the forward rotation of the ring gear 19 and the planetary carrier 17 of the single pinion planetary gear set 3 connected thereto by the third clutch means C3 to forward rotation of the single pinion planetary gear set 3. The transmission ratio of the first speed is output to the transfer drive gear 27 formed integrally with the ring gear 25.

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)와 이에 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)에서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)로 바뀌게 된다.By the above-described action, the reaction force element is the same as the first speed, but the input element is the single pinion in the planetary carrier 13 of the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 and the double pinion planetary gear set 5 connected thereto. The planetary carrier 17 of the planetary gear set 3 is changed.

입력축(1)의 회전 동력은 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(19)를 통하여 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)로 전달되고, 이 유성 캐리어(13)가 선기어(12)의 반력을 받으므로 동력전달부재(9)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되어 링기어(25)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달된다.The rotational power of the input shaft 1 is transmitted to the planet carrier 13 of the double pinion planetary gear set 5 through the ring gear 19 of the double pinion planetary gear set 5, and the planet carrier 13 is a sun gear. Reaction force of (12) is transmitted to the sun gear (7) of the single-pinion planetary gear set (3) connected by the power transmission member (9) to the transfer drive gear (27) formed integrally with the ring gear (25). .

이 때 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)에 설치된 피니언 기어(15)가 회전하면서 이 회전분만큼 유성 캐리어(17)를 더 회전시켜 2속의 변속비를 출력하게 된다.At this time, while the pinion gear 15 installed in the planetary carrier 17 of the single-pinion planetary gear set 3 rotates, the planetary carrier 17 is further rotated by this rotation to output the second speed ratio.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 수단(C2)이 작동하는 상태에서 제3클러치 수단(C3)을 비작동시키고 제1클러치 수단(C1)을 작동시킨다.When the vehicle speed increases in the 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(17)가 동시에 입력요소로 작용하게 되므로 이 유성기어 셋트(3)는 일체로 회전하게 된다.Since the sun gear 7 and the planet carrier 17 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(25)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)를 통하여 입력축(1)의 회전 동력을 그대로 전달하여 3속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the transmission power of the input shaft 1 is transmitted as it is through the transfer drive gear 27 formed integrally with the ring gear 25 of the single-pinion planetary gear set 3, thereby outputting a three-speed transmission ratio.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 수단(C2)이 작동하는 상태에서 제1클러치 수단(C1)을 비작동시키고 제4클러치 수단(C4)을 작동시킨다. 따라서 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 유성 캐리어(13)가 상호 연결되어 2요소가 반력으로 작용하게 되므로 유성기어 셋트(5)는 일체로 고정된다.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. Therefore, the sun gear 21 and the planet carrier 13 of the double pinion planetary gear set 5 are connected to each other so that the two elements act as a reaction force, so the planetary gear set 5 is fixed integrally.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(17)가 입력요소로 작용하게 되고 선기어(7)가 동력전달부재(9)에 의하여 반력요소로 작용하게 되므로 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)에서 증속이 이루어져 링기어(25)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 4속의 변속비를 출력하게 된다.By the above action, the planetary carrier 17 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 power transmission member 9, so that the single-pinion planetary gear The speed increase is performed in the set 3 to output the speed ratio of the fourth speed to the transfer drive gear 27 formed integrally with the ring gear 25.

한편, 변속 레버를 후진 R레인지로 이동시키게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제1클러치 수단(C1)과 제5클러치 수단(C5)을 작동시킨다.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.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)가 입력요소로 작용하게 되고, 링기어(9)가 제5클러치 수단(C5)에 의하여 변속기 하우징(23)에 고정되어 반력요소로 작용하게 되므로 링기어(25)는 역회전하면서 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 후진의 변속비를 출력하게 된다.The sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set 3 acts as an input element by the above-described action, and the ring gear 9 is fixed to the transmission housing 23 by the fifth clutch means C5. Since the ring force 25 acts as a reaction force element, the gear ratio of the reverse is output to the transfer drive gear 27 formed integrally with the reverse rotation while rotating.

도 2는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2구성도로서, 제1구성에서는 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 동력전달부재(9) 사이에 제4클러치 수단(C4)을 설치하여 동력전달부재(9)에 의하여 상호 연결되는 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)를 고정시킬 수 있도록 구성되어 있으나, 본 구성에서는 더블 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 링기어(23) 사이에 제4클러치 수단(C4)을 설치하여 선기어(21)와 링기어(23)를 가변적으로 연결하여 링기어(23)를 고정시킬 수 있도록 구성되어 있다.FIG. 2 is a second configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention, in which the fourth clutch means is provided between the sun gear 21 and the power transmission member 9 of the double pinion planetary gear set 5. (C4) to fix the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 13 of the double pinion planetary gear set 5 interconnected by the power transmission member 9. In this configuration, however, the fourth clutch means C4 is provided between the sun gear 21 and the ring gear 23 of the double single pinion planetary gear set 5 to provide the sun gear 21 and the ring gear 23. It is configured to be variably connected to fix the ring gear (23).

즉, 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(19)와 선기어(21)는 가변 결합구조로 연결된다.That is, the ring gear 19 and the sun gear 21 of the double pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

따라서 제2구성에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 [표 1]에 도시된 바와 같이 마찰요소가 트랜스밋션 제어 유닛에 의하여 작동 또는 비작동되므로 제4클러치 수단(C4)이 작동되지 않는 주행 D레인지 1,2,3속과 후진 R레인지에서는 제1구성과 동일하게 작동하므로 그 상세한 설명은 생략한다.Therefore, in the power train for the automatic transmission according to the second configuration, as shown in [Table 1], since the friction element is activated or deactivated by the transmission control unit, the fourth clutch means C4 does not operate. In the 2nd, 3rd speed and the reverse R range, the same operation as in the first configuration is omitted.

다만, 제1구성에서와 같이 주행 D레인지 3속 상태에서 차속이 증가하면서 트랜스밋션 제어 유닛이 제2클러치 수단(C2)과 제4클러치 수단(C4)을 작동시켜 제1구성에서와 같은 4속의 변속비를 출력할 때, 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(19)와 변속기 하우징(23)에 고정된 선기어(21)를 연결시켜 이 유성기어 셋트(5) 전체를 고정시키는 차이가 있을 뿐이다.However, as in the first configuration, the transmission control unit operates the second clutch means C2 and the fourth clutch means C4 while the vehicle speed is increased in the driving D-range three speed state, so that the four speeds are the same as in the first configuration. When outputting the transmission ratio, there may be a difference in connecting the ring gear 19 of the double pinion planetary gear set 5 and the sun gear 21 fixed to the transmission housing 23 to fix the entire planetary gear set 5. It is only.

도 3은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제3구성도로서, 제1구성에서는 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(21)와 동력전달부재(9) 사이에 제4클러치 수단(C4)을 설치하여 동력전달부재(9)에 의하여 상호 연결되는 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)를 고정시킬 수 있도록 구성되어 있으나, 본 구성에서는 더블 피니언 유성 기어 셋트(5)의 링기어(19)와 유성 캐리어(13) 사이에 제4클러치 수단(C4)을 설치하여 링기어(19)와 유성 캐리어(13)를 가변적으로 연결시킬 수 있도록 구성되어 있다.3 is a third configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention, in which the fourth clutch means is provided between the sun gear 21 and the power transmission member 9 of the double pinion planetary gear set 5 in the first configuration. (C4) to fix the sun gear 7 of the single pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 13 of the double pinion planetary gear set 5 interconnected by the power transmission member 9. In this configuration, the fourth gear means C4 is provided between the ring gear 19 and the planet carrier 13 of the double pinion planetary gear set 5 so that the ring gear 19 and the planet carrier 13 can be provided. It is configured to connect variable.

즉 더블 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(13)와 링기어(19)는 가변 결합구조로 연결된다.That is, the planet carrier 13 and the ring gear 19 of the double pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

따라서 제3구성에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 [표 1]에 도시된 바와 같이 마찰요소가 트랜스밋션 제어 유닛에 의하여 작동 또는 비작동되므로 주행 D레인지 1,2,3속에서는 제1구성과 동일하게 작동하므로 그 상세한 설명은 생략한다.Therefore, the power train for the automatic transmission according to the third configuration is the same as the first configuration in the driving D range 1,2,3 speed since the friction element is activated or deactivated by the transmission control unit as shown in [Table 1]. As it works, the detailed description is omitted.

다만, 제1구성에서와 같이 주행 D레인지 3속 상태에서 차속이 증가하면서 트랜스밋션 제어 유닛이 제2클러치 수단(C2)과 제4클러치 수단(C4)을 작동시켜 제1구성에서와 같은 4속의 변속비를 출력할 때, 선기어(21)가 변속기 하우징(23)에 고정된 상태에서 유성 캐리어(13)와 링기어(19)가 상호 연결시켜 이 유성기어 셋트(5) 전체를 고정시키는 차이가 있다.However, as in the first configuration, the transmission control unit operates the second clutch means C2 and the fourth clutch means C4 while the vehicle speed is increased in the driving D-range three speed state, so that the four speeds are the same as in the first configuration. When outputting the transmission ratio, there is a difference that the planetary carrier 13 and the ring gear 19 are connected to each other to fix the entire planetary gear set 5 while the sun gear 21 is fixed to the transmission housing 23. .

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 4개의 전진 변속단과 1개의 후진단을 제공할 수 있는 데, 변속 전영역에서 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 고정시키고, 전진 4속에서 더블 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, which fixes the sun gear of the double-pinion planetary gear set in the entire shift range, and doubles at four forward speeds. The entire pinion planetary gear set can be fixed to reduce slippage of non-operating friction elements, thereby minimizing frictional losses due to slippage of the friction elements.

Claims (3)

엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과 동일축상으로 싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하여 전진 4속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 형성함에 있어서, 선기어와 유성 캐리어가 입력축과 제1,2클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되는 싱글 피니언 유성기어셋트와, 선기어가 변속기 하우징과 고정적으로 연결되어 항상 고정요소로 작용하는 제2 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 상기 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어가 출력요소가 되도록 하고, 유성 캐리어를 제3,5클러치 수단을 개재시켜 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어와 선기어에 가변적으로 연결하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어가 선택적인 고정요소로 작용할 수 있도록 변속기 하우징과 제4클러치 수단을 개재시켜 연결함을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.In combination with single and double pinion planetary gear sets, which receive rotational power from the engine and rotate on the same axis, the power train of the automatic transmission for vehicles can be obtained with the transmission gears of 4 forward speed and 1 reverse speed. Combine a single pinion planetary gear set in which the planet carrier is variably connected via the input shaft and the first and second clutch means, and a second double pinion planetary gear set in which the sun gear is fixedly connected to the transmission housing and always acts as a fixed element. The ring gear of the single pinion planetary gear set is an output element, and the planet carrier is variably connected to the ring gear and the sun gear of the double pinion planetary gear set through the third and fifth clutch means, and the double pinion planetary gear Transmission housing and fourth clutch so that the set of ring gears can act as an optional fixing element Power train for automatic transmission, characterized in that the connection through the means. 엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과 동일축상으로 싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하여 전진 4속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 형성함에 있어서, 선기어와 유성 캐리어가 입력축과 제1,2클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되는 싱글 피니언 유성기어셋트와, 선기어가 변속기 하우징과 고정적으로 연결되어 항상 고정요소로 작용하는 제2더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 상기 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어가 출력요소가 되도록 하고, 유성 캐리어를 제3,5클러치 수단을 개재시켜 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어와 선기어에 가변적으로 연결하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 선기어와 링기어 사이에 제4클러치 수단을 배치함을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.In combination with single and double pinion planetary gear sets, which receive rotational power from the engine and rotate on the same axis, the power train of the automatic transmission for vehicles can be obtained with the transmission gears of 4 forward speed and 1 reverse speed. Combine the single pinion planetary gear set where the planet carrier is variably connected via the input shaft and the first and second clutch means, and the second double pinion planetary gear set where the sun gear is fixedly connected to the transmission housing and always acts as a fixed element. The ring gear of the single pinion planetary gear set is an output element, and the planet carrier is variably connected to the ring gear and the sun gear of the double pinion planetary gear set through the third and fifth clutch means, and the double pinion planetary gear Automatic transmission characterized in that the fourth clutch means disposed between the set of sun gear and the ring gear Powertrain for. 엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과 동일축상으로 싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하여 전진 4속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 형성함에 있어서, 선기어와 유성 캐리어가 입력축과 제1,2클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되는 싱글 피니언 유성기어셋트와, 선기어가 변속기 하우징과 고정적으로 연결되어 항상 고정요소로 작용하는 제2더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 상기 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어가 출력요소가 되도록 하고, 유성 캐리어를 제3,5클러치 수단을 개재시켜 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어와 선기어에 가변적으로 연결하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어와 유성 캐리어 사이에 제4클러치 수단을 배치함을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.In combination with single and double pinion planetary gear sets, which receive rotational power from the engine and rotate on the same axis, the power train of the automatic transmission for vehicles can be obtained with the transmission gears of 4 forward speed and 1 reverse speed. Combine the single pinion planetary gear set where the planet carrier is variably connected via the input shaft and the first and second clutch means, and the second double pinion planetary gear set where the sun gear is fixedly connected to the transmission housing and always acts as a fixed element. The ring gear of the single pinion planetary gear set is an output element, and the planet carrier is variably connected to the ring gear and the sun gear of the double pinion planetary gear set through the third and fifth clutch means, and the double pinion planetary gear An automatic fourth clutch means arranged between the set of ring gears and the planet carrier Power train for transmission.
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