KR100331638B1 - Power train for automatic transmission - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A power train of an automatic transmission is provided to reduce the size of an automatic transmission and to minimize the loss of power by combining a double pinion planetary gear set with a single pinion planetary gear set. CONSTITUTION: A ring gear of a double pinion planetary gear set is connected with a transmission housing(23) via a third brake unit(B3) and a planetary carrier(11) of a single pinion planetary gear set via a first clutch unit(C1). A planetary carrier(15) of the double pinion planetary gear set is directly connected with an input shaft(1), and is variably connected with the planetary carrier of the single pinion planetary gear set via a second clutch unit(C2). A sun gear(17) of the double pinion gear set is statically connected with a sun gear(19) of the single pinion gear set, and is variably connected with the input shaft via a third clutch unit(C3). The planetary carrier and sun gear of the single pinion gear set are variably connected to the transmission housing via first and second brake units(B1,B2). A ring gear(25) of the single pinion gear set is operated as an output element.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단순 유성기어 셋트 2개를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 실현하여 자동변속기의 소형화를 추구하는 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, to a power train for an automatic transmission that realizes 5 forward speeds and 1 reverse speed by using two simple planetary gear sets.

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 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(즉, 선기어, 유성 캐리어, 링기어) 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 제어하여 출력단의 회전수를 조절한다.The transmission control unit (TCU) inputs any one of three elements of the planetary gear set (i.e., 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 the reaction element 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 유성기어 셋트와 부변속부를 구성하는 1개의 유성기어 셋트를 구비하고, 이 유성기어 셋트들을 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 planet gear set constituting the sub transmission, and operates the planetary gear sets. 6,7 friction elements are used.

그러므로 상기와 같은 자동변속기용 파워 트레인은 많은 유성기어 셋트를 사용하고, 이로 인하여 많은 마찰요소를 사용하여야 하기 때문에 자동변속기 소형화의 한계점을 유발시킨다.Therefore, such a power train for automatic transmissions uses a lot of planetary gear sets, and thus requires a large number of friction elements, which causes a limitation of miniaturization of automatic transmissions.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유성기어 셋트의 개수를 감소시킴과 동시에 적은 개수의 마찰요소를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 구현하면서 자동변속기의 소형화를 추구할 수 있는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been invented to overcome the above problems, the object of the present invention is to reduce the number of planetary gear sets and at the same time using a small number of friction elements to implement the 5 forward and 1 reverse speed automatic The present invention provides a power train for an automatic transmission capable of miniaturizing a transmission.

그리고 본 발명의 구체적인 목적은 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어를 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어에 선택적으로 가변 연결하고, 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어에 고정 연결하여, 전진 4,5속에서 2유성기어 셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하고, 후진 변속단에서 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 회전시켜 자동변속기를 소형화함과 동시에 동력손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.A specific object of the present invention is to selectively variably connect the ring gear and the planet carrier of the double pinion planetary gear set to the planet carrier of the single pinion planetary gear set, and to connect the sun gear of the double pinion planetary gear set to the sun gear of the single pinion planetary gear set. The fixed connection prevents the rotational elements of the two planetary gear sets at higher speeds than the input shaft or the output shaft at the forward speeds 4 and 5, and miniaturizes the automatic transmission by integrally rotating the double pinion planetary gear set at the reverse gear stage. At the same time, it provides a power train for automatic transmission that minimizes power loss.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력을 전달받아 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하도록 유성 캐리어를 입력축에 고정 연결하고 변속기 하우징과 가변적으로 연결되는 요소를 구비하는 더블 피니언 유성기어 셋트, 이 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소에 가변 및 고정적으로 연결되는 요소와 변속기 하우징에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하고 더블 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하여 출력하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 더블 피니언 유성기어 셋트를 통하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 그 이상의 요소로 전달하는 작용을 하도록 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 및 2유성기어 셋트의 다른 2요소사이에 가변적으로 설치되는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소와 이 요소에 고정 및 가변적으로 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소를 정지시키도록 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소와 변속기 하우징 사이 및 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 정지시키도록 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 변속기 하우징 사이에 각각 가변적으로 설치되는 브레이크 수단, 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 가변적으로 설치되어 이 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 구동되게 하는 다른 클러치 수단을 포함한다.In order to realize this, the power train for an automatic transmission according to the present invention is a planetary carrier to adjust the rotational speed of the input shaft to receive the rotational power of the engine, the rotational power of the input shaft receives the rotational power of the engine from the turbine of the torque converter Pinion planetary gear set having elements fixedly connected to the input shaft and variably connected to the transmission housing, elements variable and fixedly connected to the elements of the double pinion planetary gear set and elements variably connected to the transmission housing. And a single pinion planetary gear set that shifts and outputs according to the power transmitted from the double pinion planetary gear set, and the rotational force of the input shaft is converted into one element of the single pinion planetary gear set through the double pinion planetary gear set and more. More to act Clutch means variably installed between the ring gear of the pinion planetary gear set and the planetary carrier of the single pinion planetary gear set and the other two elements of the two planetary gear set, the elements of the single pinion planetary gear set described above and fixed and variable thereto Between the element of the single-pinion planetary gear set and the transmission housing to stop an element of the double-pinion planetary gear set connected by a pair, and between the element of the double-pinion planetary gear set and the transmission housing to stop one element of the double-pinion planetary gear set. Brake means, each variablely installed, and other clutch means variably provided between the two elements of the double pinion planetary gear set described above to integrally drive the double pinion planetary gear set.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 파워 트레인은 클러치 수단과 브레이크 수단을 작동 또는 비작동시켜 전진 5속과 후진 1속을 구현하고, 전진 4,5속에서는 2유성기어 셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하고, 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 회전시킨다.The power train for the automatic transmission configured as described above operates 5 speeds forward and 1 reverse speed by actuating or deactivating the clutch means and the brake means, and in the forward speeds 4 and 5, the rotational elements of the two planetary gear sets are more than the input shaft or the output shaft. It prevents rotation at high speed and rotates the double pinion planetary gear set integrally in the reverse shift stage.

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

도 1은 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.

도 2는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2구성도이다.2 is a second configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

도1은 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 a rotational power of the engine E is torque converted from a torque converter T to be transmitted to an input shaft 1 of a gear train. consist of.

상기에서 입력축(1)은 토오크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 토오크를 전달받아서 기어 트레인의 더블 피니언 유성기어 셋트(3)로 토오크를 전달하고, 이 더블 피니언 유성기어 셋트(3)는 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)로 변속된 토오크를 전달할 수 있도록 클러치 훅-업(Hook-Up)을 이루고 있다.The input shaft 1 receives torque from the turbine of the torque converter T to transmit torque to the double pinion planetary gear set 3 of the gear train, and the double pinion planetary gear set 3 is a single pinion planetary gear. A clutch hook-up is achieved to transmit the shifted torque to the set 5.

즉, 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 피니언 기어(9)가 설치되는 유성 캐리어(11) 사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제1클러치(C1)가 설치되고, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 피니언 기어(13)가 설치되는 유성 캐리어(15)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제2클러치(C2)가 설치되어 기어 트레인을 구성하고 있다.That is, between the ring gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 and the planetary carrier 11 on which the pinion gear 9 of the single pinion planetary gear set 5 is installed, power transmission and blocking between them are possible. The first clutch C1 is installed, and between the planet carrier 15 on which the pinion gear 13 of the double pinion planetary gear set 3 is installed and the planet carrier 11 of the single pinion planetary gear set 5. A second clutch C2 is provided to enable transmission and interruption of power between them to form a gear train.

그리고 상기 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(17)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)는 항상 일체로 구동될 수 있도록 동력전달부재(21)에 의하여 고정 결합구조로 연결되어 있다.And the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set (3) and the sun gear 19 of the single pinion planetary gear set (5) are always connected in a fixed coupling structure by the power transmission member (21) so as to be integrally driven. It is.

한편 상기와 같이 2유성기어 셋트(3,5)를 가변 및 고정 결합구조로 연결하여 구성되는 기어 트레인은 변속을 실현할 때 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의유성 캐리어(11)와 이에 제1클러치(C1)로 연결되는 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)를 정지시켜 반력요소로 작용하도록 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)와 변속기 하우징(23)사이에 제1브레이크(B1)를 가변적으로 설치하고, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(17)와 이에 동력전달부재(21)로 연결되는 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)를 정지시켜 반력요소로 작용하도록 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)와 변속기 하우징(23)사이에 제2브레이크(B2)를 가변적으로 설치하며, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)를 정지시켜 반력요소로 작용하도록 이 링기어(7)와 변속기 하우징(23)사이에 제3브레이크(B3)를 설치하는 구조로 이루어져 있다.On the other hand, the gear train constructed by connecting two planetary gear sets 3 and 5 in a variable and fixed coupling structure as described above has a planetary carrier 11 of the single-pinion planetary gear set 5 and a first gear when the gearshift is realized. Between the planetary carrier 11 and the transmission housing 23 of the single pinion planetary gear set 5 to stop the ring gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 connected to the clutch C1 to act as a reaction element. Sun gear 19 of the single pinion planetary gear set 5 connected to the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3 and connected to the power transmission member 21 therein with variable first installation of the first brake B1. The second brake B2 is variably installed between the sun gear 19 of the single pinion planetary gear set 5 and the transmission housing 23 so as to act as a reaction force element, and the double pinion planetary gear set 3 This ring stops the ring gear (7) to act as a reaction element. Between the control (7) and the transmission housing (23) it consists of a structure for fitting a third brake (B3).

그리고 상기한 제1,2클러치(C1,2)와 제1,2,3브레이크(B1,2,3)에 의하여 전진 5속을 실현하도록 입력축(1)은 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)와 고정 결합 구조로 연결된다.In addition, the input shaft 1 of the double pinion planetary gear set 3 is realized to realize the fifth forward speed by the first and second clutches C1 and 2 and the first, second and third brakes B1, 2 and 3. The planetary carrier 15 is connected to the fixed coupling structure.

또 후진시 더블 피니언 유성기어 셋트(3)를 일체로 회전시켜 후진 변속이 가능하도록 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)와 선기어(17)사이에는 제3클러치(C3)가 가변적으로 설치되어 있다.In addition, the third clutch C3 is disposed between the planetary carrier 15 and the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3 as described above so that the reverse gear is rotated by integrally rotating the double pinion planetary gear set 3 when reversing. Is installed variably.

한편 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(25)와 일체로 형성되는 트랜스퍼 드라이브 기어(27)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 27 formed integrally with the ring gear 25 of the single-pinion planetary gear set 5 is gear-coupled with a transfer driven gear (not shown) to transfer the power shifted to the differential device through the final reduction gear. In the present construction, such a structure is omitted in the present disclosure because a known one can be used, and any structure can be used to realize the object intended by 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 2유성기어 셋트(3,5)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 according to the present invention made as described above includes three elements of the two planetary gear sets 3 and 5 (sun gear) by friction elements (clutch and brake) which are selectively activated or deactivated by the transmission control unit. , One or more elements of the planetary carrier and ring gear) are selected as the input element, and the other element is selected as the reaction force element, thereby outputting a transmission ratio of 5 forward speeds and 1 reverse speed.

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].

[표 1]TABLE 1

각 변속단별 마찰요소 작동표.Friction element operating table for each shift stage.

변속 레버(미도시)를 전진 D레인지로 선택하고 스로틀 밸브의 개도량을 증가시키면, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)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 causes the first clutch C1 and the first brake B1 to allow the gear train to output the first speed ratio. These friction elements are actuated by supplying hydraulic pressure.

이하에서 제1,2,3클러치(C1,2,3)와 제1,2,3브레이크(B1,2,3)가 작동한다는의미는 유압제어 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 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)가 작동하게 되면, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)가 연결된다.When the first clutch C1 and the first brake B1 operate, the planetary carrier 11 of the ring gear 7 and the single pinion planetary gear set 5 of the double pinion planetary gear set 3 are operated. Connected.

따라서 제1브레이크(B1)에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어 (7)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)가 반력요소로 작용하므로 입력축(1)의 회전 동력은 입력요소인 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)로 전달되어 이를 정회전시킨다.Accordingly, since the ring gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 11 of the single pinion planetary gear set 5 act as reaction elements by the first brake B1, the rotation of the input shaft 1 is performed. Power is transmitted to the planet carrier 15 of the double pinion planetary gear set 3 which is an input element and rotates it forward.

이에 따라서 유성 캐리어(15)로 전달되는 회전 동력은 더블 피니언 유성기어 셋트(3)에 설치된 피니언 기어(13)를 통하여 선기어(17)와 이에 동력전달부재(21)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)로 전달되어 이를 역회전시킨다.Accordingly, the rotational power transmitted to the planet carrier 15 is a single pinion planetary gear set connected to the sun gear 17 and the power transmission member 21 through the pinion gear 13 installed in the double pinion planetary gear set 3. It is transmitted to the sun gear 19 of 5) to reverse it.

그리고 상기 선기어(19)로 전달된 역회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트 (5)의 피니언 기어(9)를 통하여 이의 링기어(25)를 정회전시키면서 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 1속의 변속비를 출력하게 된다.Then, the reverse rotational power transmitted to the sun gear 19 is transferred to the transfer drive gear 27 integrally formed while the ring gear 25 is forwardly rotated through the pinion gear 9 of the single-pinion planetary gear set 5. It is transmitted to output the speed ratio of 1 speed.

이러한 1속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제1클러치(C1)가 작동하는 상태에서 제1브레이크(B1)을 비작동시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the first speed state, the transmission control unit deactivates the first brake B1 and operates the second brake B2 while the first clutch C1 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(17)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)가 반력요소로 작용하므로, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)로 전달되는 회전 동력은 이의 피니언 기어 (13)를 통하여 링기어(7)로 전달되어 이를 정회전시킨다.Since the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3 and the sun gear 19 of the single pinion planetary gear set 5 act as a reaction element by the above-described action, the planets of the double pinion planetary gear set 3 are operated. The rotational power transmitted to the carrier 15 is transmitted to the ring gear 7 through its pinion gear 13 to rotate it forward.

이에 따라 링기어(7)로 전달되는 회전 동력은 상기 링기어(7)에 제1클러치 (C1)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)로 전달되어 이들을 정회전시킨다.Accordingly, the rotational power transmitted to the ring gear 7 is transmitted to the planet carrier 11 of the single pinion planetary gear set 5 connected to the ring gear 7 by the first clutch C1 to rotate them forward.

이 때 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(17)의 반력으로 피니언 기어 (13)가 더 회전하면서, 이 피니언 기어(13)가 더 회전하는 만큼 이 유성기어 셋트 (3)의 링기어(7)를 더 정회전시킨다.At this time, while the pinion gear 13 is further rotated by the reaction force of the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3, the ring gear of the planetary gear set 3 is rotated as much as the pinion gear 13 is rotated further. Rotate 7 more forward.

따라서 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)로 전달되는 정회전 동력은 이의 피니언 기어(9)를 통하여 링기어(25)를 정회전시키면서 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 2속의 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the forward rotational power transmitted to the planet carrier 11 of the single pinion planetary gear set 5 is integrally formed while the ring gear 25 is forwardly rotated through the pinion gear 9 thereof. Is transmitted to output the gear ratio of 2 speed.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제1클러치(C1)가 작동하는 상태에서 제2브레이크(B2)를 비작동시키고 제2클러치(C2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the second speed state, the transmission control unit deactivates the second brake B2 and operates the second clutch C2 while the first clutch C1 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 2유성기어 셋트(3,5)가 록킹되면서 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 제1,2클러치(C1,2)와 동력전달부재(21)에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어 (25)로 그대로 전달(변속비 1:1)되면서 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 3속의 변속비를 출력하게 된다.The rotational force of the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 15 of the double pinion planetary gear set 3 while the two planetary gear sets 3 and 5 are locked by the above-described action is the first and second clutch C1. 2) and the power transmission member 21 are transferred to the ring gear 25 of the single-pinion planetary gear set 5 as it is (transmission ratio 1: 1) and transferred to the transfer drive gear 27 integrally formed thereon. The gear ratio of the gear is output.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제1클러치(C1)를 비작동시키고 제2브레이크(B2)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 second brake B2 while the second clutch C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(17)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)가 반력요소로 작용하므로, 입력축(1)으로 전달되는 회전 동력은 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)와 이에 제2클러치(C2)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)로 전달되어 이들을 정회전시킨다.By the above-described action, since the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3 and the sun gear 19 of the single pinion planetary gear set 5 act as reaction elements, the rotational power transmitted to the input shaft 1 is It is transmitted to the planet carrier 15 of the double pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 11 of the single pinion planetary gear set 5 connected thereto by the second clutch C2 to rotate them forward.

상기 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)로 전달된 회전 동력은 이의 피니언 기어(9)를 통하여 증속되면서 링기어(25)로 전달되어 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 4속의 변속비를 출력하게 된다.The rotational power transmitted to the planet carrier 11 of the single-pinion planetary gear set 5 is transmitted to the ring gear 25 while being increased through the pinion gear 9 thereof and integrally formed as a transfer drive gear 27. It transmits and outputs a gear ratio of 4 speeds.

상기와 같은 4속 상태에서는 제2브레이크(B2)가 작동하여 동력전달부재(21)에 의하여 고정 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(17)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)를 정지시켜 고속의 회전 요소를 제거하므로 동력손실이 감소된다.In the four-speed state as described above, the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3 and the single pinion planetary gear set 5 that are operated by the second brake B2 are fixed and connected by the power transmission member 21. The power loss is reduced by stopping (19) to remove the high speed rotating elements.

이러한 4속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제2브레이크(B2)를 비작동시키고 제3브레이크(B3)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the fourth speed state, the transmission control unit deactivates the second brake B2 and operates the third brake B3 while the second clutch C2 operates.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)가 반력요소로 작용하므로, 입력축(1)으로 전달되는 회전 동력은 4속에서와 같이 전달되는 데, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)의 반력으로 피니언 기어(13)가 더 회전하면서 이의 회전력이 이의 선기어(17)로 전달되고, 이에 동력전달부재(21)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)로 전달되어 이를 더 역회전시킨다.Since the ring gear 7 of the double-pinion planetary gear set 3 acts as a reaction element by the above-described action, the rotational power transmitted to the input shaft 1 is transmitted as in the fourth speed, but the double-pinion planetary gear As the pinion gear 13 is further rotated by the reaction force of the ring gear 7 of the set 3, the rotational force thereof is transmitted to the sun gear 17, and the single pinion planetary gear set 5 connected to the power transmission member 21 is thus provided. Is transmitted to the sun gear 19 to further rotate it.

이 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)의 역회전 동력이 이의 피니언 기어(9)를 통하여 링기어(25)로 더 전달되어 그만큼 링기어(25)를 더 정회전시키므로 링기어(25)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)로 전달되어 5속의 변속비를 출력하게 된다.The reverse rotational power of the sun gear 19 of this single-pinion planetary gear set 5 is further transmitted to the ring gear 25 through its pinion gear 9 to further rotate the ring gear 25 by that much. It is transmitted to the transfer drive gear 27 formed integrally with 25) to output a speed ratio of five speeds.

상기와 같은 5속 상태에서는 제3브레이크(B3)가 작동하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)를 정지시켜 고속의 회전 요소를 제거하므로 동력손실이 감소된다.In the fifth speed state as described above, the third brake B3 is operated to stop the ring gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 to remove the high-speed rotating element, thereby reducing power loss.

한편 변속 레버로 후진 R레인지를 선택하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)를 작동시킨다.On the other hand, when the reverse R range is selected by the shift lever, the transmission control unit TCU operates the third clutch C3 and the first brake B1.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)가 일체로 회전하고 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)가 반력요소로 작용하므로 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)와 선기어(17)로 전달되는 입력축 (1)의 회전 동력은 이에 동력전달부재(21)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)로 전달되어 이를 정회전시킨다.The planetary carrier of the double pinion planetary gear set 3 because the double pinion planetary gear set 3 rotates integrally and the planet carrier 11 of the single pinion planetary gear set 5 acts as a reaction element. The rotational power of the input shaft 1 transmitted to the 15 and the sun gear 17 is transmitted to the sun gear 19 of the single-pinion planetary gear set 5 connected to the power transmission member 21 to rotate it forward.

따라서 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(19)로 전달되는 정회전 동력은 이 유성기어 셋트(5) 유성 캐리어(11)의 반력으로 피니언 기어(9)를 통하여 링기어(25)를 역회전시키면서 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(27)를 통하여 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the forward rotational power transmitted to the sun gear 19 of the single-pinion planetary gear set 5 is reversed through the pinion gear 9 through the pinion gear 9 to the reaction force of the planetary carrier 11 of the planetary gear set 5. While rotating, the transmission ratio of the reverse speed 1 is output through the transfer drive gear 27 formed integrally therewith.

이와 같은 후진 변속단에서는 제3클러치(C3)의 작동으로 더블 피니언 유성기어 셋트(3)를 일체로 회전시켜 동력 손실을 감소시킨다.In such a reverse shift stage, the operation of the third clutch C3 rotates the double pinion planetary gear set 3 integrally to reduce power loss.

한편, 도2는 본 발명에 관련하는 제2구성으로서, 제1구성과 그 전체적인 구성 및 작용이 동일하므로 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.On the other hand, Figure 2 is a second configuration according to the present invention, and since the first configuration and its overall configuration and operation are the same, a detailed description of the same parts will be omitted, and only other parts will be described.

즉 제1구성은 후진 변속단에서 작동하는 제3클러치(C3)의 설치 위치가 입력축(1)에 직결된 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)와 선기어(17)사이인 데 반하여, 제2구성은 제3클러치(C3)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)와 유성 캐리어(15)사이인 차이가 있을 뿐이다.That is, the first configuration is that the installation position of the third clutch C3 operating in the reverse shift stage is between the planet carrier 15 and the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3 directly connected to the input shaft 1. In contrast, the second configuration differs only in that the installation position of the third clutch C3 is between the ring gear 7 and the planet carrier 15 of the double pinion planetary gear set 3.

따라서 후진 변속시 제1구성에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(15)와 선기어(17)를 연결하는 데, 제2구성에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(7)와 유성 캐리어(15)를 연결하는 차이가 있을 뿐이다.Therefore, in the first shift, the third clutch C3 operates in the first configuration to connect the planetary carrier 15 and the sun gear 17 of the double pinion planetary gear set 3, in the second configuration, the third clutch C3. There is only a difference between the ring gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 15.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 2개의 유성기어 셋트와 6개의 마찰요소로 전진 5속과 후진 1속을 구현하는 데, 전진 4속에서는 브레이크 수단으로 2유성기어 셋트의 선기어를 정지시키고, 전진 5속에서는 브레이크 수단으로 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 정지시키며, 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 회전시키므로, 자동변속기의 소형화와 동력손실을 최소화할 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 with two planetary gear sets and six friction elements. In the fourth forward speed, the sun gear of the two planetary gear sets is used as a brake means. At the 5th forward speed, the ring gear of the double-pinion planetary gear set is stopped by the brake means, and the double-pinion planetary gear set is rotated integrally at the reverse shift stage, thereby minimizing the automatic transmission and minimizing the power loss.

Claims (2)

엔진으로부터 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과 동일축상으로 더블 피니언 유성기어 셋트와 싱글 피니언 유성기어 셋트를 조합하여 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 자동 변속기용 파워트레인을 형성함에 있어서,In combination with a double pinion planetary gear set and a single pinion planetary gear set on the same axis as the input shaft that receives rotational power from the engine, it forms a power train for an automatic transmission that can achieve 5th forward and 1st reverse speed. , 상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어는 변속기 하우징과의 사이에 제3 브레이크 수단을 개재하여 연결됨과 동시에, 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 제1 클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되며,The ring gear of the double pinion planetary gear set is connected to the transmission housing via the third brake means, and is variably connected to the planetary carrier of the single pinion planetary gear set via the first clutch means. 상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어는 입력축과 직결하여 연결되며, 상기 유성 캐리어는 다시 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 제2 클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되며,The planetary carrier of the double pinion planetary gear set is directly connected to the input shaft, and the planet carrier is variably connected to the planetary carrier of the single pinion planetary gear set via the second clutch means. 상기 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 고정적으로 연결되며, 입력축에 제3 클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되며,The sun gear of the double pinion planetary gear set is fixedly connected to the sun gear of the single pinion planetary gear set, and is variably connected to the input shaft via a third clutch means. 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 선기어는 다시 변속기 하우징에 제1 제2 브레이크 수단을 개재하여 가변적으로 연결되며,The planetary carrier and sun gear of the single-pinion planetary gear set are variably connected to the transmission housing via the first second brake means. 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어는 출력요소로 작동하도록 이루어 지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.And the ring gear of the single pinion planetary gear set is configured to operate as an output element. 제1항에 있어서, 제3 클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 링기어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the third clutch means is installed between the planetary carrier and the ring gear of the double pinion planetary gear set.
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