KR100655121B1

KR100655121B1 - 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워 트레인

Info

Publication number: KR100655121B1
Application number: KR1020050111385A
Authority: KR
Inventors: 임기빈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2006-12-08
Also published as: DE102005059813A1; CN100480537C; DE102005059813B4; CN1971088A

Abstract

본 발명은 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인은 더블 피니언 기어가 입력축과 연결되고, 제1 선 기어가 자동변속기 하우징과 연결된 단순 유성기어세트와; 스텝 피니언 기어가 출력축과 연결되고, 복합 유성 캐리어가 일체로 구비된 복합 유성기어세트와; 상기 단순 유성기어세트의 제1링 기어와 상기 복합 유성기어세트의 제2선 기어 사이에 설치된 제1클러치와; 상기 단순 유성기어세트의 제1링 기어와 상기 복합 유성기어세트의 제3선 기어 사이에 설치된 제2클러치와; 상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어가 상기 입력축과 선택적으로 직결되게 하는 제3클러치와; 상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 제2브레이크와; 상기 복합 유성기어세트의 제3링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 제1브레이크와; 상기 복합 유성 기어세트의 제3링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 원웨이 클러치를 포함하여 구성됨으로써, 6속뿐만 아니라 7속 구현이 가능하고, 속도비가 작아 내구력이 향상될 수 있고, 구조적으로 컴팩트하다.

자동변속기, 후륜 구동, 파워 트레인, 유성기어세트, 스텝 피니언, 6속, 7속

Description

후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워 트레인{Power Train of Automatic Transmission}

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 파워트레인 중 일 예를 나타낸 스틱 다이어그램이다.

도 2는 도 1에 도시된 자동변속기의 파워트레인의 체결요소 작동표이다.

도 3은 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인 구조를 나타낸 스틱 다이어그램이다.

도 4는 도 3에 도시된 자동변속기의 파워트레인의 6속 구현시 체결요소의 작동표이다.

도 5는 도 3에 도시된 자동변속기의 파워트레인의 6속 구현시 변속선도이다.

도 6은 도 3에 도시된 자동변속기의 파워트레인의 7속 구현시 체결요소의 작동표이다.

도 7은 도 3에 도시된 자동변속기의 파워트레인의 7속 구현시 변속선도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2 : 입력축 4 : 출력축

6 : 자동변속기 하우징 10 : 단순 유성기어세트

12 : 제1선 기어 14 : 제1링 기어

16 : 더블 피니언 기어 18 : 단순 유성 캐리어

20 : 복합 유성기어세트 22 : 제2선 기어

23 : 제3선 기어 24 : 제2링 기어

25 : 제3링 기어 26 : 스텝 피니언 기어

28 : 복합 유성 캐리어 30 : 제1클러치

32 : 제2클러치 34 : 제3클러치

40 : 제1브레이크 42 : 제2브레이크

50 : 원웨이 클러치

본 발명은 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인에 관한 것으로서, 특히 단순 유성기어세트 1개와, 스텝 피니어 기어가 적용된 복합 유성기어세트 1개와, 3개의 클러치와, 2개의 브레이크, 그리고 1개의 원웨이클러치로 구성되어 6속은 물론 7속 구현이 가능한 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 파워트레인은 주행 조건에 따라 적절한 회전력을 얻기 위해 유압 등을 이용하여 엔진에서 발생된 동력을 다단으로 변속하는 장치이다.

상기 자동변속기의 파워트레인은 엔진의 동력을 입력받아 적절한 회전력으로 가변시켜 출력하는 유성기어세트와, 상기 유성기어세트의 각 회전요소를 고정 또는 회전 저지하거나 엔진의 동력에 의해 회전되게 하는 클러치 또는 브레이크 등의 체결요소로 구성된다.

이러한 자동변속기의 파워 트레인은 4속이나 5속을 구현하는 장치가 주류를 이루고 있으나, 최근에는 6속은 물론 7속 구현이 가능한 장치가 활발하게 개발되고 있는 추세이다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 파워트레인 중 일 예를 나타낸 스틱 다이어그램이고, 도 2는 도 1에 도시된 자동변속기의 파워트레인의 체결요소 작동표이다.

도 1,2에 자동변속기의 파워 트레인은 입력축(100)을 통해 엔진의 동력을 입력받아 적절한 회전력으로 가변시키는 제1유성기어세트(110)와, 상기 제1유성기어세트(110) 또는 입력축(100)으로부터 동력을 입력받아 적절한 회전력으로 가변시켜서 출력축(102)으로 출력하는 제2유성기어세트(120)와, 상기 제2유성기어세트(120)와 자동변속기 하우징(104) 사이에서 제동 작용을 행하는 제1브레이크(130)와, 상기 제1,2유성기어세트(110)(120) 사이에서 동력 단속 작용을 행하는 제1,2클러치 (140)(142) 및 제2브레이크(132)와, 상기 제2유성기어세트(120)와 입력축(100) 사이에서 동력 단속 작용을 행하는 제3클러치(144)로 이루어진다.

이와 같이 구성된 자동변속기의 파워트레인은 전진 6단 후진1단을 구현할 수 있다.

즉, 상기와 같이 구성된 자동변속기의 파워트레인의 변속과정을 살펴보면, 다음과 같다.

먼저 업 시프트(UP SHIFT) 과정을 살펴보면, 1속 변속시에는 제1클러치(140)와, 제1브레이크(130)를 작동시킨다.

1속에서 2속으로 변속시에는 제1브레이크(130)를 해방시키고 제2브레이크(132)를 작동시킨다.

2속에서 3속으로 변속시에는 제2브레이크(132)를 해방시키고 제2클러치(142)를 작동시킨다.

3속에서 4속으로 변속시에는 제2클러치(142)를 해방시키고 제3클러치(144)를 작동시킨다.

4속에서 5속으로 변속시에는 제1클러치(140)를 해방시키고 제2클러치(142)를 작동시킨다.

5속에서 6속으로 변속시에는 제2클러치(142)를 해방시키고 제2브레이크(132)를 작동시킨다.

다운 시프트(DOWN SHIFT) 과정은 상술한 업 시프트 과정의 역순이므로 자세한 설명은 생략한다.

후진 변속시에는 제2클러치(142)와 제1브레이크(130)를 작동시킨다.

한편, 스킵 시프트(SKIP SHIFT) 과정은 다음과 같이 이루어진다.

4속에서 2속으로 변속시에는 제1,3클러치(140)(144)가 작동된 상태에서 제3클러치(142)를 해방시키고 제2브레이크(132)를 작동시킨다.

5속에서 3속으로 변속시에는 제2,3클러치(142)(144)가 작동된 상태에서 제3클러치(144)를 해방시키고 제1클러치(140)를 작동시킨다.

5속에서 2속으로 변속시에는 제2,3클러치(142)(144)가 작동된 상태에서 제2,3클러치(142)(144)를 해방시키고, 제1클러치(140)와 제2브레이크(132)를 작동시킨다.

또는 5속에서 2속으로 변속시 5속->3속->2속 순으로 변속도 가능하다.

6속에서 4속으로 변속시에는 제3클러치(144)와 제2브레이크(142)가 작동된 상태에서 제2브레이크(132)를 해방시키고 제1클러치(140)를 작동시킨다.

6속에서 3속으로 변속시에는 제3클러치(144)와 제2브레이크(142)가 작동된 상태에서 제3클러치(144)와 제2브레이크(142)를 해방시키고 제1,2클러치(140)(142)를 작동시킨다.

또는 6속에서 3속으로 변속시 6속->4속->3속 순으로 변속도 가능하다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 자동변속기의 파워트레인은 상기 제1,2유성기어세트(110)(120)의 회전수가 큰 편이어서 상기 제1,2유성기어세트(110)(120)의 각 회전요소가 마찰력에 위해 쉽게 마모되기 때문에 내구력이 좋지 않은 문제점이 있다.

또한 통상적으로 변속수가 늘어남에 따라 클러치나 브레이크 등과 같은 체결요소의 수도 늘어나기 때문에 자동변속기의 파워트레인의 전체적인 크기가 커짐은 물론 차량의 중량 증가의 원인이 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 1개의 단순 유성기어세트와, 스텝 피니언 기어가 적용된 1개의 복합 유성기어세트와, 3개의 클러치와, 2개의 브레이크, 그리로 1개의 원웨이 클러치로 구성됨으로써, 6속은 물론 7속 구현이 가능하고, 상기 단순 유성기에서트와 복합 유성기어세트의 내구력이 향상될 수 있으며, 컴팩트한 구조로 구현될 수 있는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인은 더블 피니언 기어가 입력축과 연결되고, 제1 선 기어가 자동변속기 하우징과 연결된 단순 유성기어세트와; 스텝 피니언 기어가 출력축과 연결되고, 복합 유성 캐리어가 일체로 구비된 복합 유성기어세트와; 상기 단순 유성기어세트의 제1링 기어와 상기 복합 유성기어세트의 제2선 기어 사이에 설치된 제1클러치와; 상기 단순 유성기어세트의 제1링 기어와 상기 복합 유성기어세트의 제3선 기어 사이에 설치된 제2클러치와; 상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어가 상기 입력축과 선택적으로 직결되게 하는 제3클러치와; 상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 제2브레이크와; 상기 복합 유성기어세트의 제3링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 제1브레이크와; 상기 복합 유성 기어세트의 제3링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 원웨이 클러치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3클러치는 상기 단순 유성기어세트의 더블 피니언 기어와, 상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어 사이에 설치된 것을 특징으로 한다.

6속 구현인 경우, 1속에서는 상기 제1클러치와 제1브레이크와 원웨이 클러치가 작동되고, 2속에서는 상기 제1클러치와 제2브레이크가 작동되고, 3속에서는 상기 제2클러치와 제2브레이크가 작동되고, 4속에서는 상기 제1,2클러치가 작동되고, 5속에서는 제2,3클러치가 작동되고, 6속에서는 제1,3클러치가 작동되고, 후진에서는 제2클러치와 제1브레이크가 작동되는 것을 특징으로 한다.

6속 구현인 경우, 4속,5속,6속에서 3단 이내의 스킵 시프트될 수 있는 것을 특징으로 한다.

7속 구현인 경우, 1속에서는 제1클러치와 제1브레이크와 원웨이 클러치가 작동되고, 2속에서는 제2클러치와 제1브레이크가 작동되고, 3속에서는 제1클러치와 제2브레이크가 작동되고, 4속에서는 제2클러치와 제2브레이크가 작동되고, 5속에서는 제1,2클러치가 작동되고, 6속에서는 제2,3클러치가 작동되고, 7속에서는 제1,3클러치가 작동되고, 후진에서는 제3클러치와 제1브레이크가 작동되는 것을 특징으로 한다.

7속 구현인 경우, 4속,5속,6속,7속에서 5단 이내의 스킵 시프트될 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인은 입력축(2)과 연결되어 상기 입력축(2)를 통해 엔진의 동력을 입력받아 적절한 회전력으로 가변시켜서 출력하는 단순 유성기어세트(10)와, 상기 입력축(2) 또는 단순 유성기어세트(10)를 통해 동력을 입력받아 적절한 회전력으로 가변시켜서 출력축(4)으로 출력하는 복합 유성기어세트(20)와, 상기 복합 유성기어세트(20)의 각 회전요소를 정지 또는 회전 저지하거나 엔진의 동력에 의해 회전되게 하는 체결요소들로 이루어진다.

상기 단순 유성기어세트(10)는 외관인 자동변속기 하우징(6)과 연결된 제1선 기어(12)와, 상기 복합 유성기어세트(20)와 상기 체결요소들을 통해 연결될 수 있는 제1링 기어(14)와, 상기 제1선 기어(12)와 제1링 기어(14) 사이에 설치되고 상기 입력축(2)과 연결된 더블 피니언 기어(16)와, 상기 더블 피니언 기어(16)를 지지하는 단순 유성 캐리어(18)로 이루어진다.

상기 복합 유성기어세트(20)는 상기 단순 유성기어세트(10)의 제1링 기어(14)와 상기 체결요소들을 통해 연결될 수 있는 제2,3선 기어(22)(23)와, 상기 입 력축(2) 또는 상기 자동변속기 하우징(6)과 상기 체결요소들을 통해 연결될 수 있는 제2링 기어(24)와, 상기 자동변속기 하우징(6)과 상기 체결요소들을 통해 연결될 수 있는 제3링 기어(25)와, 상기 제2,3선 기어(22)(23)와 제2,3링 기어(25) 사이에 설치되고 상기 출력축(4)과 연결된 스텝 피니언 기어(26)와, 상기 스텝 피니어 기어(26)를 지지하는 일체형의 복합 유성 캐리어(28)로 이루어진다.

상기 체결요소들 중 하나는 상기 단순 유성기어세트(10)의 제1링 기어(14)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22) 사이에서 동력 단속 작용을 행하는 제1클러치(30)가 있다.

또한 상기 체결요소들 중 하나는 상기 단순 유성기어세트(10)의 제1링 기어(14)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3선 기어(22) 사이에서 동력 단속 작용을 행하는 제2클러치(32)가 있다.

또한 상기 체결요소들 중 하나는 상기 입력축(2)과 복합 유성기어세트(20)가 선택적으로 직결되게 하는 제3클러치(34)가 있다.

상기 제3클러치(34)는 상기 단순 유성기어세트(10)의 더블 피니언 기어(16)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24) 사이에서 동력 단속 작용을 행하도록 구성될 수 있다.

또한 상기 체결요소들 중 하나는 상기 자동변속기의 하우징(6)과 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3링 기어(25) 사이에서 제동 작용을 행하는 제1브레이크(40)가 있다.

또한 상기 체결요소들 중 하나는 상기 자동변속기의 하우징(6)과 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24) 사이에서 제동 작용을 행하는 제2브레이크(42)가 있다.

또한 상기 체결요소들 중 하나는 상기 자동변속기의 하우징(6)과 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3링 기어(25) 사이에 설치되어 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3 링 기어(25)의 회전을 저지하는 원웨이 클러치(50)가 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인의 6속 구현시 동작을 도 3 및 도 4, 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 4의 횡방향 란에 기재된 기호는 체결요소를 나타낸다. 즉, 'C1~C3'은 각각 제1,2,3클러치(30)(32)(34)를 나타낸 기호이고, 'B1','B2'는 각각 제1,2브레이크(40)(42)를 나타낸 기호이며, 'F1'은 원웨이 클러치(50)를 나타낸 기호이다.

도 4의 종방향 란에 기재된 기호는 각 속의 변속단을 나타낸다. 즉, '1st'~'6th'는 각각 1속부터 6속까지의 전진 변속단을, 'Rev'는 후진 변속단을 나타낸다.

도 4의 작동표 중 '●'은 체결요소의 체결을 나타내고, 공란은 체결요소의 해방을 나타낸다.

도 5의 위쪽에 기재된 기호 중 '1 SIMPLE'는 단순 유성기어세트(10), 'S1'은 제1선 기어(12), 'R1'은 제1링 기어(14), 'CA1'은 단순 유성 캐리어(18) '2 SIMPLE'은 복합 유성기어세트(20), 'S2','S3'은 각각 제2,3선 기어(22)(23), 'R2','R3'은 각각 제2,3링 기어(24)(25), 'CA2','CA3'은 일체화된 복합 유성 캐리어(28)를 나타낸다.

도 5의 변속선도 중 'C1~C3'은 각각 제1,2,3클러치(30)(32)(34)를 나타낸 기호이고, 'B1','B2'는 각각 제1,2브레이크(40)(42)를 나타낸 기호이며, '1st' ~'6th'는 각각 1속부터 6속까지의 전진 변속단을, 'Rev'는 후진 변속단을 나타낸 기호이다.

도 5의 변속선도 중 'X1'로 지시된 횡방향 선은 회전속도 '0'을 나타내고, 'X2'로 지시된 횡방향 선은 상기 입력축(2)의 회전속도인 '1'을 나타낸다.

도 3,4,5에 도시된 바와 같이, 1속에서는 상기 제1클러치(30)와 제1브레이크(40)와 원웨이 클러치(50)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3링 기어(25)가 고정되어 1속 변속이 이루어진다. 따라서, 상기 복합 유성기어세트(20)에서 1속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

1속에서 2속으로 변속시에는 상기 제1브레이크(40)를 해방시키고 제2브레이 크(42)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제1클러치(30)와 제2브레이크(42)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 고정되어 2속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 2속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

2속에서 3속으로 변속시에는 상기 제1클러치(30)를 해방시키고 제2클러치(32)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제2클러치(32)와 제2브레이크(42)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3선 기어(23)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 고정되어 3속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 3속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

3속에서 4속으로 변속시에는 상기 제2브레이크(42)를 해방시키고 제1클러치(30)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제1,2클러치(30)(32)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2,3선 기어(22)(23)가 엔진의 동력에 의해 회전되어 4속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 4속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

4속에서 5속으로 변속시에는 상기 제1클러치(30)를 해방시키고 제3클러치 (34)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제2,3클러치(32)(34)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3선 기어(23)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 엔진의 동력에 의해 회전되어 5속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 5속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

5속에서 6속으로 변속시에는 상기 제2클러치(32)를 해방시키고 제1클러치(30)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제1,3클러치(30)(34)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 엔진의 동력에 의해 회전되어 6속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 6속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

상기는 업 시프트 과정을 순서대로 설명한 것이고, 다운 시프트 과정은 상술한 업 시프트 과정의 역순으로 진행되므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에 따른 자동변속기의 파워트레인에서는 4속,5속,6속에서 각각 3단 이내의 스킵 시프트될 수 있다.

즉, 4속에서 2속으로 스킵 시프트시에는 상기 제1,2클러치(30)(32)가 작동된 상태에서 상기 제2클러치(32)를 해방시키고 제2브레이크(42)를 작동시키면 된다.

5속에서 3속으로 스킵 시프트시에는 상기 제2,3클러치(32)(34)가 작동된 상 태에서 상기 제3클러치(34)를 해방시키고 제2브레이크(42)를 작동시키면 된다.

5속에서 2속으로 스킵 시프트시에는 상기 제2,3클러치(32)(34)가 작동된 상태에서 상기 제2,3클러치(32)(34)를 해방시키고 제1클러치(30)와 제2브레이크(42)를 작동시킨다.

이 때 5속에서 2속으로 스킵 시프트될 때에는 5속->3속->2속 순으로 변속을 하거나 5속->4속->2속 순으로 변속을 한다.

6속에서 4속으로 스킵 시프트시에는 제1,3클러치(30)(34)가 작동된 상태에서 상기 제3클러치(34)를 해방시키고 제2클러치(32)를 작동시키면 된다.

6속에서 3속으로 스킵 시프트시에는 제1,3클러치(30)(34)가 작동된 상태에서 상기 제1,3클러치(30)(34)를 해방시키고 제2클러치(32)와 제2브레이크(42)를 작동시킨다.

이 때 6속에서 3속으로 스킵 시프트될 때에는 6속->4속->3속 순으로 변속을 하거나 6속->5속->3속 순으로 변속을 한다.

후진 변속시에는 상기 제3클러치(34)와 제1브레이크(40)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3링 기어(25)가 고정되어 후진 변속이 이루어진다.

상기와 같이 복합 유성기어세트(20)에서 후진 변속이 이루어지면, 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 후진 변속된 엔진의 동력이 출력된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인의 7속 구현시 동작을 도 3 및 도 6, 도 7를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

도 6의 횡방향 란에 기재된 기호는 체결요소를 나타낸다. 즉, 'C1~C3'은 각각 제1,2,3클러치(30)(32)(34)를 나타낸 기호이고, 'B1','B2'는 각각 제1,2브레이크(40)(42)를 나타낸 기호이며, 'F1'은 원웨이 클러치(50)를 나타낸 기호이다.

도 6의 종방향 란에 기재된 기호는 각 속의 변속단을 나타낸다. 즉, '1st'~'7th'는 각각 1속부터 7속까지의 전진 변속단을, 'Rev'는 후진 변속단을 나타낸다.

도 6의 작동표 중 '●'은 체결요소의 체결을 나타내고, 공란은 체결요소의 해방을 나타낸다.

도 7의 위쪽에 기재된 기호 중 '1 SIMPLE'는 단순 유성기어세트(10), 'S1'은 제1선 기어(12), 'R1'은 제1링 기어(14), 'CA1'은 단순 유성 캐리어(18) '2 SIMPLE'은 복합 유성기어세트(20), 'S2','S3'은 각각 제2,3선 기어(22)(23), 'R2','R3'은 각각 제2,3링 기어(24)(25), 'CA2','CA3'은 일체화된 복합 유성 캐리 어(28)를 나타낸다.

도 7의 변속선도 중 'C1~C3'은 각각 제1,2,3클러치(30)(32)(34)를 나타낸 기호이고, 'B1','B2'는 각각 제1,2브레이크(40)(42)를 나타낸 기호이며, '1st' ~'7th'는 각각 1속부터 7속까지의 전진 변속단을, 'Rev'는 후진 변속단을 나타낸 기호이다.

도 7의 변속선도 중 'X3'로 지시된 횡방향 선은 회전속도 '0'을 나타내고, 'X4'로 지시된 횡방향 선은 상기 입력축(2)의 회전속도인 '1'을 나타낸다.

도 3,6,7에 도시된 바와 같이, 1속에서는 상기 제1클러치(30)와 제1브레이크(40)와 원웨이 클러치(50)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3링 기어(25)가 고정되어 1속 변속이 이루어진다. 따라서, 상기 복합 유성기어세트(20)에서 1속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

1속에서 2속으로 변속시에는 제1클러치(30)를 해방시키고, 제2클러치(32)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제2클러치(32)와 제1브레이크(40)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3선 기어(23)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3링 기어(25)가 고정되어 2속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 2속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

2속에서 3속으로 변속시에는 상기 제2클러치(32)와 제1브레이크(40)를 해방시키고, 상기 제1클러치(30)와 제2브레이크(42)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제1클러치(30)와 제2브레이크(42)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 고정되어 3속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 3속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

3속에서 4속으로 변속시에는 상기 제1클러치(30)를 해방시키고 제2클러치(32)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제2클러치(32)와 제2브레이크(42)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3선 기어(23)가 엔진의 동력에 의해 회전되고, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 고정되어 4속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 4속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

4속에서 5속으로 변속시에는 상기 제2브레이크(42)를 해방시키고 제1클러치(30)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제1,2클러치(30)(32)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2,3선 기어(22)(23)가 엔진의 동력에 의해 회전되어 5속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 5속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

5속에서 6속으로 변속시에는 상기 제1클러치(30)를 해방시키고 제3클러치(34)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제2,3클러치(32)(34)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제3선 기어(23)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 엔진의 동력에 의해 회전되어 6속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 6속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

6속에서 7속으로 변속시에는 상기 제2클러치(32)를 해방시키고 제1클러치(30)를 작동시킨다.

그러면, 상기 제1,3클러치(30)(34)가 작동됨으로써, 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2선 기어(22)와 상기 복합 유성기어세트(20)의 제2링 기어(24)가 엔진의 동력에 의해 회전되어 7속 변속이 이루어진다. 상기 복합 유성기어세트(20)에서 7속으로 변속된 엔진의 동력은 상기 복합 유성기어세트(20)의 스텝 피니언 기어(26)를 통해 상기 출력축(4)으로 출력된다.

한편, 본 발명에 따른 자동변속기의 파워트레인에서는 4속,5속,6속,7속에서 각각 3단 이내의 스킵 시프트될 수 있다.

즉, 4속에서 2속으로 스킵 시프트시에는 상기 제2클러치(32)와 제2브레이크(42)가 작동된 상태에서 상기 제2브레이크(42)를 해방시키고 제1브레이크(40)를 작 동시키면 된다.

5속에서 2속으로 스킵 시프트시에는 상기 제1,2클러치(30)(32)가 작동된 상태에서 제1클러치(30)를 해방시키고, 제1브레이크(40)를 작동시키면 된다.

5속에서 3속으로 스킵 시프트시에는 상기 제1,2클러치(30)(32)가 작동된 상태에서 상기 제2클러치(32)를 해방시키고 제2브레이크(42)를 작동시키면 된다.

6속에서 2속으로 스킵 시프트시에는 제3클러치(34)를 해방시키고, 제1브레이크(40)를 작동시키면 된다.

6속에서 3속으로 스킵 시프트시에는 상기 제2,3클러치(32)(34)가 작동된 상태에서 상기 제2,3클러치(32)(34)를 해방시키고 상기 제1클러치(30)와 제2브레이크(42)를 작동시키면 된다.

이 때 6속에서 3속으로 스킵 시프트될 때에는 6속->5속->3속 순으로 변속하거나 6속->4속->3속 순으로 변속한다.

6속에서 4속으로 스킵 시프트시에는 상기 제2,3클러치(32)(34)가 작동된 상태에서 제3클러치(34)를 해방시키고 제2브레이크(42)를 작동시키면 된다.

7속에서 2속으로 스킵 시프트시에는 제1,3클러치(30)(34)가 작동된 상태에서 상기 1,3클러치(30)(34)를 해방시키고, 상기 제2클러치(32)와 제1브레이크(40)를 작동시키면 된다.

이 때 7속으로 2속으로 스킵 시프트될 때에는 7속->5속->2속 순으로 변속하거나 7속->6속->2속 순으로 변속한다.

7속에서 3속으로 스킵 시프트시에는 제1,3클러치(30)(34)가 작동된 상태에서 상기 제3클러치(34)를 해방시키고 제2브레이크(42)를 작동시키면 된다.

7속에서 4속으로 스킵 시프트시에는 제1,3클러치(30)(34)가 작동된 상태에서 상기 제1,3클러치(30)(34)를 해방시키고 제2클러치(32)와 제2브레이크(42)를 작동시킨다.

이 때 7속에서 4속으로 스킵 시프트될 때에는 7속->5속->4속 순으로 변속을 하거나 7속->6속->4속 순으로 변속을 한다.

7속에서 5속으로 스킵 시프트시에는 제1,3클러치(30)(34)가 작동된 상태에서 제3클러치(34)를 해방시키고 제2클러치(32)를 작동시킨다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인은 1개의 단순 유성기어세트와, 스텝 피니언 기어가 적용된 1개의 복합 유성기어세트와, 3개의 클러치와, 2개의 브레이크와, 그리고 1개의 원웨이 클러치로 6속은 물론 7속을 구현할 수 있기 때문에 6속 자동변속기와 7속 자동변속기에 모두 이용 가능할 뿐만 아니라, 구조가 보다 더 컴팩트해졌고, 상기 복합 유성기어세트의 속도비가 1만으로 작아 내구력 측면에서 유리한 이점이 있다.

Claims

더블 피니언 기어가 입력축과 연결되고, 제1 선 기어가 자동변속기 하우징과 연결된 단순 유성기어세트와;

스텝 피니언 기어가 출력축과 연결되고, 복합 유성 캐리어가 일체로 구비된 복합 유성기어세트와;

상기 단순 유성기어세트의 제1링 기어와 상기 복합 유성기어세트의 제2선 기어 사이에 설치된 제1클러치와;

상기 단순 유성기어세트의 제1링 기어와 상기 복합 유성기어세트의 제3선 기어 사이에 설치된 제2클러치와;

상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어가 상기 입력축과 선택적으로 직결되게 하는 제3클러치와;

상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 제2브레이크와;

상기 복합 유성기어세트의 제3링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 제1브레이크와;

상기 복합 유성 기어세트의 제3링 기어와 상기 자동변속기 하우징 사이에 설치된 원웨이 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워 트레인.
제 1 항에 있어서,

상기 제3클러치는 상기 단순 유성기어세트의 더블 피니언 기어와, 상기 복합 유성기어세트의 제2링 기어 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동 변속기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

6속 구현인 경우, 1속에서는 상기 제1클러치와 제1브레이크와 원웨이 클러치가 작동되고,

2속에서는 상기 제1클러치와 제2브레이크가 작동되고,

3속에서는 상기 제2클러치와 제2브레이크가 작동되고,

4속에서는 상기 제1,2클러치가 작동되고,

5속에서는 제2,3클러치가 작동되고,

6속에서는 제1,3클러치가 작동되고,

후진에서는 제2클러치와 제1브레이크가 작동되는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워 트레인.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

6속 구현인 경우,

4속,5속,6속에서 3단 이내의 스킵 시프트될 수 있는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

7속 구현인 경우,

1속에서는 제1클러치와 제1브레이크와 원웨이 클러치가 작동되고,

2속에서는 제2클러치와 제1브레이크가 작동되고,

3속에서는 제1클러치와 제2브레이크가 작동되고,

4속에서는 제2클러치와 제2브레이크가 작동되고,

5속에서는 제1,2클러치가 작동되고,

6속에서는 제2,3클러치가 작동되고,

7속에서는 제1,3클러치가 작동되고,

후진에서는 제3클러치와 제1브레이크가 작동되는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워 트레인.
제 1 항 또는 제2 항에 있어서,

7속 구현인 경우,

4속,5속,6속,7속에서 5단 이내의 스킵 시프트될 수 있는 것을 특징으로 하는 후륜 구동 차량의 6/7속 자동변속기의 파워트레인.