KR100262589B1 - Power train of automatic transmission for vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A power train for an automatic transmission is provided to minimize the power loss by realizing forward 5-speed and a backward 1-speed by energizing or de-energizing clutches and brakes and preventing rotation elements of three planetary gear sets from rotating at a higher speed than an output shaft under overdrive state, and employ a smaller number of frictional elements, thereby compacting and lightening the automatic transmission. CONSTITUTION: In a power train for an automatic transmission, a linear gear(9) and a ring gear(21) of a first single pinion planetary gear set(3) are directly connected to a planetary carrier(29) and a linear gear(23) of a double pinion planetary gear set(5) respectively, the planetary carrier of the double pinion planetary gear set is directly connected to a ring gear(31) of a second single pinion planetary gear set(7), a ring gear(15) of the double pinion planetary gear set is variably connected to a planetary carrier(19) of the second single pinion planetary gear set via a clutch(C3), and the ring gear of the first single pinion planetary gear set is connected to a transfer drive gear(39) to be an output element, wherein the linear gear and a planetary carrier(13) of the first single pinion planetary gear set are connected to an input shaft(1) via clutches(C1,C2) respectively, the planetary carrier and the ring gear of the double pinion planetary gear set are connected to a transmission housing(37) via brakes(B1,B2) respectively, and a linear gear(35) of the second single pinion planetary gear set is directly connected to the transmission housing.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단순 유성기어셋트 3개를 사용하여 저지 5속과 후진 1속을 실현하며 오버 드라이브시 동력 손실을 최소화시키고 자동변속기의 소형화 및 경량화를 추구하는 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, by using three simple planetary gear sets, to realize a fifth stop and a reverse speed of 1, to minimize power loss during overdrive, and to downsize and reduce the weight of the automatic transmission. It relates to a power train for an automatic transmission.

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

상기한 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비 작동 상태로 제어하여 유성기어셋트의 3요소(즉, 선기어, 유성캐리어, 링기어) 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 제어하여 출력단의 회전수를 조절케 한다.The transmission control unit (TCU) inputs any one of the three elements of the planetary gear set (ie, sun gear, planet carrier, and ring gear) by controlling a plurality of friction elements installed in the gear train in an active or non-operating state. Element, and control the other element as reaction force to adjust the number of rotation of the output stage.

실질적으로 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 파워 트레인은 최소한 주변속부를 구성하는 2개의 유성기어셋트와 부변속부를 구성하는 1개의 유성기어셋트를 구비하고, 이 유성기어셋트들을 작동시키는 6,7개의 마찰요소를 사용하고 있다.A power train capable of outputting a transmission ratio of substantially five forward speeds and one reverse speed has at least two planetary gear sets constituting the peripheral speed and one planetary gear set constituting the sub transmission, and operates the planetary gear sets. 6,7 friction elements are used.

그러나 상기와 같은 자동 변속기용 파워 트레인은 오버 드라이브시 입력축과 출력축보다 고속으로 회전하는 요소가 발생되어 동력 손실을 증대시키며, 많은 개수의 마찰요소를 사용하기 때문에 자동변속기의 소형화 및 경량화에 한계점을 유발시킨다.However, the powertrain for the automatic transmission as described above causes an element that rotates at a higher speed than the input shaft and the output shaft during overdrive, thereby increasing power loss, and causing a limitation in miniaturization and weight reduction of the automatic transmission because a large number of friction elements are used. Let's do it.

따라서 본 발명은 상기와 같은 한계점을 극복하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 3개의 유성기어셋트와 6개의 마찰요소를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 구현함과 동시에, 오버 드라이브시 입력축과 출력축보다 고속으로 회전하는 요소를 제거하여 동력 손실을 최소화시키고, 자동변속기의 소형화 및 경량화를 추구할 수 있는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been invented to overcome the above limitations, and an object of the present invention is to realize five forward speeds and one reverse speed by using three planetary gear sets and six friction elements, The present invention provides a power train for an automatic transmission in which power loss is minimized by eliminating elements that rotate at a higher speed than the input shaft and the output shaft, and the miniaturization and weight of the automatic transmission can be pursued.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어를 더블 피니언 유성기어셋트의 선기어에 고정 연결하고, 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어와 더블 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어 그리고 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어를 고정 연결하며, 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어를 변속기 하우징에 고정 연결하고, 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어와 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어를 가변 연결하여, 전진 4,5속에서 3개의 유성기어셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지케 하여 동력 손실을 최소화함과 동시에 자동변속기의 소형화 및 경량화를 추구하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention, the ring gear of the first single-pinion planetary gear set is fixedly connected to the sun gear of the double-pinion planetary gear set, the planetary gear of the first single-pinion planetary gearset and the double-pinion planetary gear set The carrier and the ring gear of the second single pinion planetary gear set are fixedly connected, and the sun gear of the second single pinion planetary gear set is fixedly connected to the transmission housing, the ring gear of the double pinion planetary gear set and the second single pinion planetary gear set By connecting variable planetary carriers, the rotational elements of three planetary gearsets at forward 4 and 5 speeds can be prevented from rotating faster than the input or output shafts, minimizing power loss and miniaturizing and reducing the weight of automatic transmissions. It is to provide a power train for an automatic transmission.

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 제1 실시예도.1 is a first embodiment of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

제2도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2 실시예도이다.2 is a second embodiment of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제1구성도로서, 엔진(E)의 회전 동력을 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환시켜 기어 트레인의 입력축(1)으로 전달할 수 있는 구조로 이루어져 있다.FIG. 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 to be transmitted to the input shaft 1 of the gear train. consist of.

상기에서 입력축(1)은 토오크 컨번터(T)의 터어빈으로부터 토오크를 전달받아서 기어 트레인의 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)로 토오크를 전달하고, 이 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)는 더블 피니언 유성기어셋트(5)로 토오크를 전달하며, 이 더블 피니언 유성기어셋트(5)는 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)로 변속된 토오크를 전달할 수 있도록 클러치 훅-업(Hook-Up)을 이루고 있다.In the above, the input shaft 1 receives torque from the turbine of the torque converter T and transmits torque to the first single pinion planetary gear set 3 of the gear train, and the first single pinion planetary gear set 3 is used. Transmits the torque to the double pinion planetary gear set (5), and the double pinion planetary gear set (5) is a clutch hook-up to transmit the torque shifted to the second single pinion planetary gear set (7). Up).

입력축(1)은 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 1개 요소 또는 다른 1개 요소 및 2개 요소로 동력을 전달할 수 있도록 이들 사이에 제1,2,클러치(C1,2)를 개재하여 연결된다.The input shaft 1 is interposed between the first, second and clutch C1, 2 so as to transfer power to one element or another element and two elements of the first single-pinion planetary gear set 3. Is connected.

즉, 제1클러치(C1)는 입력축(1)과 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)사이의 동력 전달 및 차단을 가능케 하고, 제2클러치(C2)는 입력축(1)과 제1싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 피니언 기어(11)가 설치된 유성 캐리어(13)사이의 동력 전달 및 차단을 가능케 하도록 설치되어 있다.That is, the first clutch C1 enables power transmission and interruption between the input shaft 1 and the sun gear 9 of the first single-pinion planetary gear set 3, and the second clutch C2 is the input shaft 1. And a planetary carrier 13 in which the pinion gear 11 of the first single-pinion planetary gear set 3 is installed to enable transmission and interruption of power.

또 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)와 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 피니언 기어(17)가 설치되는 유성 캐리어(19)는 이들 간의 동력 전달 및 차단이 가능하도록 제3클러치(C3)에 의하여 가변 결합 구조로 연결되어 있다.In addition, the planetary carrier 19 on which the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 5 and the pinion gear 17 of the second single pinion planetary gear set 7 is installed is capable of transmitting and blocking power therebetween. It is connected to the variable coupling structure by the 3rd clutch C3.

그리고 상기 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 링기어(21)와 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 선기어(23)는 항상 일체로 구동 및 정지될 수 있도록 동력전달부재 (25)에 의하여 고정 결합 구조로 연결되어 있다.The ring gear 21 of the first single pinion planetary gear set 3 and the sun gear 23 of the double pinion planetary gear set 5 are always driven and stopped by the power transmission member 25 so as to be integrally driven and stopped. It is connected by fixed coupling structure.

또 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)와 더블 피니언 유성기어셋트 (5)의 피니언 기어(27)가 설치되는 유성 캐리어(29) 및 제2 싱글 피니언 유성기어셋트 (7)의 링기어(31)는 항상 일체로 구동 및 정지될 수 있도록 다른 동력전달부재(33)에 의하여 고정 결합 구조로 연결되어 있다.The planetary carrier 29 and the second single pinion planetary gear set 7, in which the sun gear 9 of the first single pinion planetary gear set 3 and the pinion gear 27 of the double pinion planetary gear set 5 are installed. Ring gear 31 is connected to the fixed coupling structure by the other power transmission member 33 so that it can be always driven and stopped integrally.

그리고 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 선기어(35)는 항상 정지된 상태를 유지할 수 있도록 변속 하우징(37)에 고정 결합 구조로 연결되어 있다.In addition, the sun gear 35 of the second single pinion planetary gear set 7 is connected to the shift housing 37 in a fixed coupling structure so as to maintain a stationary state at all times.

또 상기와 같이 가변 및 고정 결합 구조로 연결되는 3개의 유성기어셋트(3,5,7)로 구성되는 기어 트레인이 변속을 실현할 때, 반력요소를 제공할 수 있도록 3개의 유성기어셋트(3,5,7)의 특정 요소와 변속기 하우징(37) 사이에 제1,2,3,브레이크(B1,2,3)가 설치된다.In addition, when the gear train composed of three planetary gear sets 3, 5, and 7 connected in a variable and fixed coupling structure as described above realizes shifting, the three planetary gear sets 3 may be provided to provide a reaction force element. First, second, third, brakes B1, 2, 3 are provided between the specific elements of 5,7 and the transmission housing 37.

즉, 제1브레이크(B1)는 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9), 더블피니언 유성기어셋트(5)의 유성 캐리어(9), 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 링기어(31)를 일체로 연결시키는 다른 동력전달부재(33)를 정지시켜 반력요소로 작동시킬 수 있도록 이 다른 동력전달부재(33)와 변속기 하우징(37) 사이에 가변적으로 설치된다.That is, the first brake B1 includes the sun gear 9 of the first single pinion planetary gear set 3, the planetary carrier 9 of the double pinion planetary gear set 5, and the second single pinion planetary gear set 7. It is variably provided between the other power transmission member 33 and the transmission housing 37 to stop the other power transmission member 33 which integrally connects the ring gear 31 of the same to act as a reaction force element.

그리고 제2브레이크(B2)는 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)를 고정시켜 반력요소로 작동시킬 수 있도록 이 링기어(15)와 변속기 하우징(37) 사이에 가변적으로 설치된다.The second brake B2 is variably installed between the ring gear 15 and the transmission housing 37 to fix the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 5 to operate as a reaction force element. .

또 제3브레이크(B3)는 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 유성 캐리어(13)를 고정시켜 반력요소로 작동시킬 수 있도록 이 유성 캐리어(13)와 변속기 하우징(37) 사이에 가변적으로 설치된다.In addition, the third brake B3 is variably between the planet carrier 13 and the transmission housing 37 to fix the planet carrier 13 of the first single-pinion planetary gear set 3 to operate as a reaction force element. Is installed.

한편 상기 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 링기어(21)와 일체로 형성되는 트랜스퍼 드라이브 기어(39)는 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 기어 결합되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 변속된 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 39 formed integrally with the ring gear 21 of the first single-pinion planetary gear set 3 is geared with a transfer driven gear (not shown) to shift into a differential device through the final reduction gear. In the present configuration, such a structure is omitted in the present configuration because a known one can be used, and any structure can be used to realize the intended purpose of the present invention.

상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 자동변속기용 파워 트레인은 트랜스밋션 제어 유닛에 의하여 선택적으로 작동 또는 비작동되는 마찰요소(클러치 및 브레이크)에 의하여 3유성기어셋트(3,5,7)의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어) 중 하나 이상의 요소를 입력요소로 하고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여, 이후 설명하게 되는 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train for the automatic transmission of the present invention made as described above comprises three elements of the three planetary gear sets 3, 5 and 7 by friction elements (clutch and brake) which are selectively activated or deactivated by the transmission control unit. At least one element (sun gear, planet carrier, ring gear) is selected as the input element, and the other element is selected as the reaction element, and the transmission ratio of 5 forward speeds and 1 reverse speed will be described.

상기 트랜스밋션 제어 유닛은 표1에 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 제1,3,클러치(C1,3)로 유압을 공급하여 이들 마찰요소를 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 moves to the first, third, and clutches C1 and 3 so that the gear train can output the first speed ratio. Hydraulic pressure is supplied to actuate these friction elements.

이하에서 제1,2,3클러치(C1,2,3)와 제1,2,3,브레이크(B1,2,3)가 작동한다는 의미는 유압 제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the first, second and third clutches C1, 2 and 3 and the first, second, and third brakes B1, 2 and 3 mean that hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제1,3,클러치(C1,3)가 작동하게 되면, 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)가 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 유성 캐리어(19)에 연결되고, 입력축(1)이 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)와 다른 동력전달부재(33)로 고정적으로 연결된 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 유성 캐리어(29)와 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 링기어(31)에 연결된다.When the first, third and clutches C1 and 3 are operated, the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 5 is connected to the planet carrier 19 of the second single pinion planetary gear set 7. Connected to the planetary carrier 29 of the double pinion planetary gear set 5, the input shaft 1 being fixedly connected to the sun gear 9 of the first single-pinion planetary gear set 3 and the other power transmission member 33. It is connected to the ring gear 31 of the second single pinion planetary gear set (7).

따라서 입력축(1)의 회전 동력은 입력요소인 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9), 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 유성 캐리어(9), 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 링기어(31)로 전달되어 이들을 정회전시킨다.Therefore, the rotational power of the input shaft 1 is the sun gear 9 of the first single pinion planetary gear set 3 as the input element, the planetary carrier 9 of the double pinion planetary gear set 5, and the second single pinion planetary gear set. It is transmitted to the ring gear 31 of (7) to rotate them forward.

그리고 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 링기어(31)로 전달된 회전 동력은 선기어(35)의 반력으로 피니언 기어(17)를 통하여 유성 캐리어(19)에 제3클러치(C3)로 연결된 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)로 감속된 정회전 동력으로 전달된다.The rotational power transmitted to the ring gear 31 of the second single-pinion planetary gear set 7 is transmitted to the planetary carrier 19 through the pinion gear 17 to the third clutch C3 by the reaction force of the sun gear 35. It is transmitted to the ring gear 15 of the connected double pinion planetary gear set 5 with reduced forward rotational power.

따라서 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)와 유성 캐리어(29)로 전달도1는 정회전 동력은 피니언 기어(27)를 통하여 선기어(23)로 전달되어 이에 동력 전달부재(25)로 고정 연결된 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 링기어(21)로 전달된다.Therefore, the double pinion planetary gear set 5 is transmitted to the ring gear 15 and the planet carrier 29. In FIG. 1, the forward rotational power is transmitted to the sun gear 23 through the pinion gear 27 and thus the power transmission member 25 It is transmitted to the ring gear 21 of the first single pinion planetary gear set (3) connected fixedly.

이와 동시에 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)로 전달되는 정회전 동력은 피니언 기어(11)를 통하여 링기어(21)로 전달된다.At the same time, the forward rotational power transmitted to the sun gear 9 of the first single pinion planetary gear set 3 is transmitted to the ring gear 21 through the pinion gear 11.

상기 링기어(21)로 전달되는 정회전 동력은 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(39)로 1속의 변속비를 출력하게 된다.The forward rotational power transmitted to the ring gear 21 outputs a speed ratio of 1 speed to the transfer drive gear 39 formed integrally thereto.

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

상기와 같은 작용에 의하여 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)와 이에 고정 연결되는 다른 동력전달부재(33)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력이 차단되고, 유성 캐리어(13)로 회전 동력을 전달할 수 있도록 입력축(1)은 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 유성 캐리어(13)와 연결된다.By the above-described action, rotational power of the input shaft 1 transmitted to the sun gear 9 of the first single pinion planetary gear set 3 and the other power transmission member 33 fixedly connected thereto is interrupted, and the planetary carrier ( The input shaft 1 is connected to the planet carrier 13 of the first single pinion planetary gear set 3 so as to transmit rotational power to the turbine 13.

따라서 유성 캐리어(13)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 이의 피니언 기어(11)를 통하여 선기어(9), 다른 동력전달부재(33), 제2 싱글 피니언 유성기어셋트 (7)의 링기어(31)로 전달되어 이들을 정회전시킨다.Accordingly, the rotational power of the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 13 is transmitted through the pinion gear 11 of the sun gear 9, the other power transmission member 33, and the ring of the second single pinion planetary gear set 7. It is transmitted to the gear 31 to rotate them forward.

이 링기어(31)로 전달되는 정회전 동력은 선기어(35)의 반력으로 피니언 기어(17)를 통하여 유성 캐리어(19)로 1속 때와 같이 감속 상태로 제3클러치(C3)로 연결되는 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)로 전달되어 이를 정회전시킨다.The forward rotational power transmitted to the ring gear 31 is connected to the third clutch C3 in a decelerated state as in the first speed through the pinion gear 17 to the planet carrier 19 by the reaction force of the sun gear 35. It is transmitted to the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 5 to rotate it forward.

상기와 같이 링기어(15)로 정회전 동력이 전달되고, 다른 동력전달부재(33)와 연결된 유성 캐리어(29)로 정회전 동력이 전달되므로 이에 동력전달부재(25)로 연결된 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 링기어(21)로 정회전 동력을 전달하게 된다.As described above, the forward rotational power is transmitted to the ring gear 15, and the forward rotational power is transmitted to the planet carrier 29 connected to the other power transmission member 33, so that the first single pinion is connected to the power transmission member 25. Forward rotational power is transmitted to the ring gear 21 of the planetary gear set (3).

이때 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 피니언 기어(11)의 회전으로 상기 링기어(21)를 더 정회전시켜 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(39)로 2속의 변속비를 출력하게 된다.At this time, the ring gear 21 is further rotated forward by the rotation of the pinion gear 11 of the first single-pinion planetary gear set 3, thereby outputting a transmission ratio of 2 speeds to the transfer drive gear 39 formed integrally therewith.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 (C2)가 작동하는 상태에서 제3클러치(C3)를 비작동시키고 제1클러치(C1)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the second speed state, the transmission control unit deactivates the third clutch C3 and operates the first clutch C1 while the second clutch C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(1)의 선기어(9)와 유성 캐리어(13)가 입력축(1)에 연결되어 입력축(1)의 회전 동력을 2개소로 전달받는다.By the above operation, the sun gear 9 and the planet carrier 13 of the first single pinion planetary gear set 1 are connected to the input shaft 1 to receive the rotational power of the input shaft 1 in two places.

따라서 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)는 록킹되어 입력축(1)의 회전 동력을 링기어(21)로 그대로 전달(변속비 1 : 1)하면서 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(39)로 3속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the first single-pinion planetary gear set 3 is locked and transmits the rotational power of the input shaft 1 to the ring gear 21 as it is (transmission ratio 1: 1), and is integrally formed with the transfer drive gear 39 formed at three speeds. The gear ratio will be output.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 (C2)가 작동하는 상태에서 제1클러치(C1)를 비작동시키고 제1브레이크(B1)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the third speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch C1 and operates the first brake B1 while the second clutch C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 유성 캐리어 (13)에 연결돈 상태에서 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)와 이에 다른 동력전달부재(33)로 고정 연결된 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 유성 캐리어(29) 및 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)의 링기어(31)를 고정시켜 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7) 전체를 정지시킨다.The sun gear 9 of the first single pinion planetary gear set 3 and the other power transmission member 33 in the state of being connected to the planet carrier 13 of the first single pinion planetary gear set 3 by the above-described action. Fix the planetary carrier 29 of the double pinion planetary gearset 5 and the ring gear 31 of the second single pinion planetary gearset 7 fixedly connected to each other to secure the entire second single pinion planetary gearset 7. Stop it.

따라서 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 유성 캐리어(13)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 선기어(9)의 반력으로 이의 피니언 기어(11)를 통하여 증속되면서 링기어(21)로 전달되어 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(39)로 4속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the rotational power of the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 13 of the first single-pinion planetary gear set 3 is increased through the pinion gear 11 thereof by the reaction force of the sun gear 9 and the ring gear 21. It is transmitted to the output drive ratio of the four speed to the transfer drive gear 39 is formed integrally therewith.

상기와 같은 4속 상태에서는 제1브레이크(B1)의 작동으로 고정된 선기어(35)와 함께 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)를 정지시켜 입력축(1)과 출력축(미도시)보다 고속으로 회전하는 요소를 제거하여 동력 손실이 감소되게 한다.In the four-speed state as described above, the second single pinion planetary gear set 7 is stopped together with the sun gear 35 fixed by the operation of the first brake B1, and thus, at higher speed than the input shaft 1 and the output shaft (not shown). Eliminating rotating elements allows power loss to be reduced.

이러한 4속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 (C2)가 작동하는 상태에서 제1브레이크(B1)를 비작동시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the fourth speed state, the transmission control unit deactivates the first brake B1 and operates the second brake B2 while the second clutch C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)가 반력요소로 작용하므로, 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 유성 캐리어(13)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 피니언 기어(11)를 통하여 선기어(9)를 역회전시키면서 이에 다른 동력전달부재(33)로 연결된 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 유성캐리어(9)로 전달되어 이를 역회전시킨다.Since the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 5 acts as a reaction element by the above-described action, the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 13 of the first single pinion planetary gear set 3 is provided. The rotational power of is transmitted to the planetary carrier 9 of the double pinion planetary gear set 5 connected to the other power transmission member 33 while rotating the sun gear 9 through the pinion gear 11 to reverse it. .

따라서 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 유성 캐리어(9)로 전달되는 역회전 동력은 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 피니언 기어(11)를 통하여 전달되는 정회전 동력과 함께 이의 피니언 기어(27)를 통하여 선기어(23)와 이에 동력전달부재(25)로 고정 연결된 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 링기어(21)로 전달되어 이를 정회전시킨다.Accordingly, the reverse rotational power transmitted to the planetary carrier 9 of the double pinion planetary gearset 5 together with the forward rotational power transmitted through the pinion gear 11 of the first single-pinion planetary gearset 3 thereof. It is transmitted to the ring gear 21 of the first single pinion planetary gear set 3 is fixedly connected to the sun gear 23 and the power transmission member 25 through the 27 to forward rotation.

따라서 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 유성 캐리어(13)로 전달되는 입력축(1)의 더블 피니언 유성기어셋트(5) 링기어(15)의 반력으로 이의 유성 캐리어(29)로 전달되는 정회전 동력은 이의 피니언 기어(27)를 통하여 선기어(23)로 전달되면서 이를 더 회전시켜 이에 동력전달부재(25)로 고정 연결된 링기어(21)를 더 회전시키면서 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(39)로 5속의 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the double pinion planetary gear set 5 of the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 13 of the first single pinion planetary gear set 3 is transmitted to the planet carrier 29 by the reaction force of the ring gear 15. Forward rotational power is transmitted to the sun gear 23 through the pinion gear 27 thereof and further rotates it so as to further rotate the ring gear 21 fixedly connected to the power transmission member 25 while the transfer drive gear integrally formed therein ( 39) outputs a gear ratio of five speeds.

상기와 같은 5속 상태에서는 제2브레이크(B2)가 작동하여 더블 피니언 유성기어셋트(5)의 링기어(15)를 고정시켜 고속의 회전 요소를 제거하여 동력 손실이 감소되게 한다.In the fifth speed state as described above, the second brake B2 is operated to fix the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 5 to remove the high-speed rotating element so that the power loss is reduced.

한편 변속 레버로 후진 R레인지를 선택하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)는 제1클러치(C1)와 제3브레이크(B3)를 작동시킨다.On the other hand, when the reverse R range is selected by the shift lever, the transmission control unit TCU operates the first clutch C1 and the third brake B3.

상기와 같은 작용에 의하여 제1 싱글 피니언 유성기어셋트(3)의 선기어(9)가 입력축(1)에 연결되고 유성 캐리어(13)가 고정되어 반력요소로 작용하므로 이의 선기어(9)로 전달되는 입력축(1)의 정회전 동력은 피니언 기어(11)를 통하여 링기어(21)로 전달되면서 이를 역회전시켜 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(39)를 통하여 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The sun gear 9 of the first single-pinion planetary gear set 3 is connected to the input shaft 1 and the planet carrier 13 is fixed and acts as a reaction element by the above-described action, which is transmitted to the sun gear 9 thereof. The forward rotational power of the input shaft 1 is transmitted to the ring gear 21 through the pinion gear 11 and reversely rotates, thereby outputting a speed ratio of reverse speed 1 through the transfer drive gear 39 formed integrally therewith.

한편 제2도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2 실시예로서, 제1 실시예의 구성과 그 전체적인 구성 및 작용은 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하고 다른 부분에 대해서만 설명한다.2 is a second embodiment of the powertrain for an automatic transmission according to the present invention. The configuration of the first embodiment is the same as the overall configuration and operation thereof, and thus the detailed description thereof will be omitted and only other portions will be described.

즉, 제1 실시예에서는 전진 4속에서 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(7)를 정지시키기 위하여 작동되는 제1브레이크(B1)가 이의 링기어(31)와 고정 연결된 다른 동력전달부재(33)와 변속기 하우징(37)에 가변적으로 설치되었으나, 제2 실시예에서는 제1브레이크(B1)가 이의 유성 캐리어(19)와 변속기 하우징(37) 사이에 가변적으로 설치된 차이가 있을 뿐이다.That is, in the first embodiment, the first brake B1, which is operated to stop the second single-pinion planetary gear set 7 at the fourth forward speed, is fixed to the ring gear 31 of the other power transmission member 33. And variablely installed in the transmission housing 37, in the second embodiment, there is only a difference in which the first brake B1 is variably installed between its planetary carrier 19 and the transmission housing 37.

상술환 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 클러치 수단과 브레이크 수단을 작동 또는 비작동시켜 전진 5속과 후진 1속을 구현하고, 전진 4,5속과 같은 오버 드라이브 상태에서는 3유성기어셋트의 회전요소가 입력축 되는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하여 동력 손실을 최소화시키고, 적은 개수의 마찰요소를 사용하여 자동변속기의 소형화 및 경량화를 추구할 수 있다.As described above, the power train for an automatic transmission according to the present invention implements 5 forward speeds and 1 reverse speed by actuating or deactivating the clutch means and the brake means, and the three planetary gears in an overdrive state such as forward 4 and 5 speeds. It is possible to minimize the power loss by preventing the rotating elements of the set to rotate at a higher speed than the output shaft that is the input shaft, and to reduce the size and weight of the automatic transmission by using a small number of friction elements.

Claims (2)

토오크 컨버터를 통해 토오크 변환이 이루어져 입력축으로 전달되는 회전 동력을 2개의 싱글 피니언 유성기어셋트와 1개의 더블 피니언 유성기어셋트를 이용하여 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 파워 트레인을 형성함에 있어서, 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어와 링기어를 각각 더블 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어와 선기어에 직접 연결하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어를 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어와 직접 연결하며, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어를 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어와 클러치를 개재시켜 가변적으로 연결하고, 제1 싱글피니언 유성기어셋트의 링기어가 출력요소가 되도록 트랜스퍼 드라이브 기어와 연결하되, 상기 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어와 유성 캐리어를 가각 클러치를 개재시켜 입력축과 연결하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어와 링기어를 각각 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징에 연결하며, 상기 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어를 변속기 하우징에 직접 연결하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기용 파워 트레인.Torque conversion is performed through torque converter to form a power train that can achieve 5th forward and 1st reverse speed by using two single pinion planetary gear sets and one double pinion planetary gear set for the rotational power transmitted to the input shaft. In this case, the sun gear and the ring gear of the first single pinion planetary gear set are directly connected to the planetary carrier and the sun gear of the double pinion planetary gear set, respectively, and the planetary carrier of the double pinion planetary gear set of the second single pinion planetary gear set A direct connection with a ring gear, variably connecting the ring gear of the double pinion planetary gearset via a planetary carrier and a clutch of the second single pinion planetary gearset, wherein the ring gear of the first single pinion planetary gearset is an output element Is connected to the transfer drive gear, so that the first single-pinion planetary gear set The gear and the planetary carrier are connected to the input shaft via the respective clutch, the planetary carrier and the ring gear of the double pinion planetary gearset are connected to the transmission housing via the brakes respectively, and the sun gear of the second single pinion planetary gearset is connected. Power train for automatic transmission, characterized in that it is connected directly to the transmission housing. 토오크 컨버터를 통해 토오크 변환이 이루어져 입력축으로 전달되는 회전 동력을 2개의 싱글 피니언 유성기어셋트와 1개의 더블 피니언 유성기어셋트를 이용하여 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 파워 트레인을 형성함에 있어서, 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어와 링기어를 각각 더블 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어와 선기어에 직접 연결하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어를 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어와 직접 연결하며, 상기 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어를 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어와 클러치를 개재시켜 가변적으로 연결하고, 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 링기어과 출력요소가 되도록 트랜스퍼 드라이브 기어와 연결하되, 상기 제1 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어와 유성 캐리어를 각각 클러치를 개재시켜 입력축과 연결하고, 상기 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 유성 캐리어와 더블 피니언 유성기어셋트의 링기어를 각각 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징에 연결하며, 상기 제2 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어를 변속기 하우징에 직접 연결하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기용 파워 트레인.Torque conversion is performed through torque converter to form a power train that can achieve 5th forward and 1st reverse speed by using two single pinion planetary gear sets and one double pinion planetary gear set for the rotational power transmitted to the input shaft. In this case, the sun gear and the ring gear of the first single pinion planetary gear set are directly connected to the planetary carrier and the sun gear of the double pinion planetary gear set, respectively, and the planetary carrier of the double pinion planetary gear set of the second single pinion planetary gear set A direct connection with a ring gear, variably connecting the ring gear of the double pinion planetary gear set via a planetary carrier and a clutch of the second single pinion planetary gear set, and the ring gear and the output element of the first single pinion planetary gear set Connect with the transfer drive gear as possible, but the first single-pinion planetary gear set A gear and a planetary carrier are respectively connected to the input shaft via a clutch, and the planetary carrier of the second single-pinion planetary gearset and the ring gear of the double-pinion planetary gearset are connected to the transmission housing via brakes, respectively. A power train for an automatic transmission, wherein the sun gear of a single-pinion planetary gear set is directly connected to the transmission housing.
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