KR100482582B1

KR100482582B1 - 차량용 자동 변속기의 파워 트레인

Info

Publication number: KR100482582B1
Application number: KR10-2002-0068584A
Authority: KR
Inventors: 서현승
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2005-04-14
Also published as: KR20040040232A

Abstract

새로운 파워 트레인의 개발 비용을 절감하고, 변속단별 감속비를 줄여 운전성능 및 연비향상에 기여할 수 있도록 한 자동 변속기의 파워 트레인을 제공할 목적으로;

토크 컨버터를 통하여 엔진에 접속되는 입력축에 복수의 유성기어세트가 조합되고, 상기 입력축과 일정간격을 두고 횡설되는 출력축에 하나의 유성기어세트가 배치되는 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서, 상기 입력축과 출력축 후단부에 상기 파워 트레인의 최고 변속단 보다 큰 증속이 이루질 수 있도록 하는 수동 변속기구를 배치하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 파워 트레인{POWER TRAIN IN AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 5속 파워 트레인을 이용하여 6속 변속이 이루어질 수 있도록 함으로써, 동력성능 향상 및 연비향상을 도모할 수 있도록 한 자동 변속기의 파워 트레인에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기의 파워 트레인은 각 자동차 메이커에 따라 형식을 달리하면서 개발되어 적용되고 있는데, 현재 통상적으로 사용되고 있는 자동 변속기는 4속 및 5속 변속기가 주류를 이루고 있다.

이러한 예로서 자동 변속기의 5속 파워 트레인을 살펴보면, 도 2에서와 같이, 2개의 싱글 피니온 유성기어셋트(102)(104)로 이루어지는 주변속부와, 1개의 싱글 피니언 유성기어셋트(106)로 이루어지는 부변속부를 포함하여 이루어진다.

상기 주변속부의 입력축(108)은 토오크 컨버터(TC)의 터어빈(T)으로부터 동력을 전달받아 제1, 2 싱글 피니온 유성기어셋트(102)(104)로 토오크를 전달하고, 이들 제1, 2 싱글 피니온 유성기어셋트(102)(104)의 상호 보완적인 작동으로 변속이 이루어져 제1 싱글 피니온 유성기어셋트(102)의 유성 캐리어(110)와 연결되어 있는 트랜스퍼 드라이브 기어(112)를 통해 출력될 수 있는 클러치 훅 업이 이루어진다.

그리고 상기 주변속부는 출력요소로 작동하는 제1 유성 캐리어(110)와 제2 링기어(114)를 고정적으로 연결하고, 제1 링기어(116)와 제2 유성 캐리어(118)를 고정적으로 연결하되, 제1 선기어(120)와 제2 유성캐리어(118),그리고 제2 선기어(122)가 제1,2,3 클러치(C1)(C2)(C3)를 개재시켜 각각 입력축(108)과 가변 연결되어 3개의 입력요소를 보유하게 된다.

또한, 상기 제1 링기어(116)와 제2 유성 캐리어(118)를 연결하는 연결부재(124)가 제1 브레이크(B1)에 의하여 하우징(126)에 가변 연결되고, 상기 제2 선기어(122)가 제2 브레이크(B2)에 의하여 하우징(126)에 가변 고정되어 2개의 고정요소를 보유하게 된다.

그리고 상기 부변속부는 제3 링기어(128)가 입력요소가 되고, 제3 선기어(130)가 출력요소로 작동하는 제3 유성 캐리어(132)와 제4 클러치(C4)를 개재시켜 연결됨과 동시에 제3 브레이크(B3) 및 원웨이 클러치(F)에 의하여 하우징(126)과 연결되는 구성이다.

이에 따라 제1속에서는 제1 클러치(C1)와 제1,3 브레이크(B1)(B3)가 작동되고, 제2속으로의 제1 클러치(C1)와 제2,3 브레이크(B2)(B3)가 작동되고, 제 3속에서는 제1, 2 클러치(C1)(C2)와 제3 브레이크(B3)가 작동되고, 제4속에서는 제2 클러치(C1)와 제1, 3 브레이크(B1)가 작동되고, 제5속에서는 제2 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)가 작동되며, 후진 변속단에서는 제3 클러치(C3)와 제1, 3 브레이크(B1)(B3)가 작동되면서 변속이 이루어져 전진 5속 및 후진 1속 변속을 실현할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 변속과정을 즉, 감속, 동속, 증속관계를 표로서 나타내면 다음과 같다

	주변속부		부변속부
전진(D)	1속	감속	감속
	2속	감속	감속
	3속	동속	감속
	4속	증속(오버드라이브)	감속
	5속	증속(오버드라이브)	동속
후진(R)		감속	감속

그러나 상기와 같은 변속제어는 전진 5속만을 실현함으로써, 동력 성능향상 및 연비향상에 한계가 있고, 다단화 요구 추세에 부응하지 못한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 5속 파워트레인을 이용하여 6속화를 실현함으로써, 새로운 파워 트레인의 개발 비용을 절감하고, 변속단별 감속비를 줄여 운전성능 및 연비향상에 기여할 수 있도록 한 자동 변속기의 파워 트레인을 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 토크 컨버터를 통하여 엔진에 접속되는 입력축에 복수의 유성기어세트가 조합되고, 상기 입력축과 일정간격을 두고 횡설되는 출력축에 하나의 유성기어세트가 배치되는 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서,

상기 입력축과 출력축 후단부에 상기 파워 트레인의 최고 변속단 보다 큰 증속이 이루질 수 있도록 하는 수동 변속기구를 배치하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 구성도로서, 본 발명의 파워 트레인은 토크 컨버터(TC)를 통하여 엔진 출력축에 접속되는 입력축(2)과 상기 입력축(2)과 일정간격을 두고 횡설되는 출력축(4)을 보유한다.

상기 입력축(2)상에는 제1, 2 유성기어세트(PG1)(PG2)가 조합되어 배치되는데, 상기 제1 유성기어세트(PG1)는 제1 선기어(S1)와, 제1 링기어(R1)와, 이들 제1 선기어(S1)와 제1 링기어(R1) 사이에 치합되는 피니언을 회전 가능하게 지지하여 주는 제1 유성 캐리어(PC1)를 포함하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어진다.

상기 제2 유성기어세트(PG2)는 제2 선기어(S2)와, 제2 링기어(R2)와, 이들 제2 선기어(S2)와 제2 링기어(R2) 사이에 치합되는 피니언을 회전 가능하게 지지하여 주는 제2 유성 캐리어(PC2)를 포함하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어진다.

상기 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)는 제1 유성 캐리어(PC1)과 제2 링기어(R2)가 고정적으로 연결되어 출력요소로 작용하고, 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2)가 고정적으로 연결된다.

그리고 상기 제1 선기어(S1)은 제1 클러치(C1)을 개재시켜 입력축(2)과 가변적으로 연결되고, 제2 유성 캐리어(PC2)와 제2 선기어(S2)가 각각 제2, 3 클러치(C2)(C3)를 개재시켜 입력축(2)과 연결되어 선택적인 입력요소로 작동하게 된다.

또한, 상호 고정적으로 연결되어 있는 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2)가 제1 브레이크(B1)에 의하여 변속기 하우징(8)에 연결되고, 제2 선기어(S2)가 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(8)과 연결됨으로써, 선택적인 고정요소로 작동하게 된다.

상기 출력축(4) 배치되어 상기 제1 유성 캐리어(PC1)의 출력을 전달받는 제3 유성기어세트(PG3)는 제3 선기어(S3)와, 제3 링기어(R3)와, 이들 제3 선기어(S3)와 제3 링기어(R3) 사이에 치합되는 피니언을 회전 가능하게 지지하여 주는 제3 유성 캐리어(PC3)를 포함하는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어진다.

상기 제3 링기어(R3)는 드리븐 기어(10)를 통해 상기 제1 유성 캐리어(PC1)의 드라이브 기어(12)와 연결되어 입력요소로 작동하고, 제3 유성 캐리어(PC3)는 제3 선기어(S3)와 제4 클러치(C4)를 개재시켜 연결됨과 동시에 트랜스퍼 드라이버 기어(14)를 통해 출력요소로 작동한다.

또한, 상기 제4 클러치(C4)와 제3 선기어(S3)를 연결하는 연결부재는 상호 병설되는 원웨이 클러치(F)와 제3 브레이크(B3)를 개재시켜 변속기 하우징(8)과 가변적으로 연결된다.

상기에서 트랜스퍼 드라이버 기어(14)는 미도시한 디프렌셜의 링기어 또는 아이들 기어를 통해 디프렌셜과 연결되어 구동축을 구동시킬 수 있도록 연결된다.

상기 구성에 의하여 제1속에서는 제1 클러치(C1)와 제1,3 브레이크(B1)(B3)가 작동되고, 제2속으로의 제1 클러치(C1)와 제2,3 브레이크(B2)(B3)가 작동되고, 제 3속에서는 제1, 2 클러치(C1)(C2)와 제3 브레이크(B3)가 작동되고, 제4속에서는 제2 클러치(C1)와 제1, 3 브레이크(B1)가 작동되고, 제5속에서는 제2 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)가 작동되며, 후진 변속단에서는 제3 클러치(C3)와 제1, 3 브레이크(B1)(B3)가 작동되면서 변속이 이루어져 전진 5속 및 후진 1속 변속을 실현할 수 있게 되는 것이다.

이러한 5속 및 후진 1속의 파워 트레인에 있어서, 본 발명은 상기 입력축(2)과 출력축(4) 사이에 별도의 6속 변속기구(20, 수동 변속기구)를 배치한 것이 특징이 있다.

상기 6속 변속기구(20)는 미도시한 운전석의 셀렉트 레버에 의하여 조작되는 수동 조작 변속기구를 적용하고 있는데, 본 발명에서는 상기 입력축(2)의 후단부에 6속 입력기어(22)를 배치하고, 출력축(4)의 후단부에 상기 입력기어(22)의 회전동력을 전달받는 6속 드리븐 기어(24)를 배치하며, 상기 6속 드리븐 기어(24)의 일측에 셀렉트 레버의 조작에 의하여 단속할 수 있는 동기기구(26)를 배치하여 이루어진다.

상기 동기기구(26)는 공지에서와 같이, 클러치 허브(28), 슬리이브(30), 싱크로나이저 링(32)등으로 이루어지는 싱크로나이저 기구로 이루어지는바, 상세한 구성 설명은 생략하기로 한다.

상기에서 6속 입력기어(22)와 6속 기어(24)의 기어비는 파워 트레인의 5속 변속비 보다 큰 증속이 이루어질 수 있도록 설정된다.

이에 따라 차량의 전진 주행 중 고속 주행으로 인하여 5속의 변속이 완료된 상태에서 보다 높은 변속단을 원하는 경우에는 운전석의 셀렉트 레버를 D 레인지 일측으로 형성된 6속의 위치로 이동시키면, 파워 트레인이 중립상태로 제어됨과 동시에 상기 중립상태에 있던 동기기구(26)의 작동으로 6속 기어(24)와 출력축(4)이 연결되면서 기구적인 6속 변속이 이루어지게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 5속 파워 트레인의 간단한 구조 변경으로 6속화를 실현함으로써, 새로운 파워 트레인의 개발 비용을 절감하고, 변속단별 감속비 차이를 줄여 운전성능 및 연비향상에 기여할 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 구성도.

도 2는 종래 파워 트레인의 구성도이다.

Claims

삭제
토크 컨버터를 통하여 엔진에 접속되는 입력축에 복수의 유성기어세트가 조합되고, 상기 입력축과 일정간격을 두고 횡설되는 출력축에 하나의 유성기어세트가 배치되는 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서,

상기 입력축과 출력축 후단부에 상기 파워 트레인의 최고 변속단 보다 큰 증속이 이루질 수 있도록 하는 수동 변속기구를 배치하되,

상기 수동 변속기구는 상기 입력축에 배치되는 입력기어와;

상기 입력기어로부터 동력을 전달받으며, 출력축상에 회전 간섭없이 배치되는 드리븐 기어와;

상기 드리븐 기어를 운전석 셀렉트 레버의 수동 조작에 따라 출력축과 연결하여 주는 싱크로나이저 기구로 이루어지는 동기기구를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.