KR100999453B1 - 전륜 구동 전진 6속 후진 4속 자동 변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전륜 구동 6속 자동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 단순화하여 부품수를 감소시킴과 아울러 자동 변속기의 전장을 감소시킬 수 있도록 구성한 전륜 구동 6속 자동 변속기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 하나의 선기어를 2개의 복합유성기어세트에 공유시켜 전체적인 자동 변속기의 전장을 축소시킴으로써 6속 자동변속기의 설치등을 용이하게 하고 자동 변속기의 구성 단순화를 이룰 수 있는 전륜 구동 전진 6속 후진 4속 자동 변속기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 입력축으로부터 제1클러치(1)를 통해 동력을 전달받고, 유성기어인 제1롱피니언(2)과 제1쇼트피니언(3)이 설치된, 제1복합유성기어세트(4)의 제1캐리어(5)와, 상기한 입력으로부터 직접 동력을 전달받고, 유성기어인 제2롱피니언(6)과 제2쇼트피니언(7)이 설치된, 제2복합유성기어세트(8)의 제2캐리어(9)와, 상기한 제1롱피니언(2)과 제2쇼트 피니언(7)과 동시에 치합되어 연동 회전하는 제1선기어(10)와, 상기한 제2캐리어(9)의 제2롱피니언(6)과 치합되어 연동 회전하고 제4브레이크(11)를 통해 케이스(C)에 연결되는 제2선기어(12)와, 상기한 제1클러치(1)와 제1캐리어(5)를 케이스(C)에 연결하도록 설치된 제1브레이크(13)와, 상기한 제1캐리어(5)의 제1쇼트 피니언(3)과 치합되어 회전되면서 제2브레이크(14)에 의해 케이스(C)와 연결되는 제1링기어(15)와, 상기한 제1캐리어(5)의 제1롱피니언(2)에 치합되어 회전되고 출력축이 연결되는 제2링기어(16)와, 상기한 제2롱피니언(6)과 치합되어 회전되고 제3브레이크(17)를 통해 케이스(C)에 연결된 제3링기어(18)와, 상기한 제2선기어(12)를 단속하도록 설치되고 제3링기어(18)와 연결된 제2클러치(19)로 구성함을 특징으로 한다.

6속 자동변속기, 전륜구동6속자동변속기구조

Description

전륜 구동 전진 6속 후진 4속 자동 변속기{Automatic transmission for advance 6-speed and back 4-speed of front wheel drive}

도1은 본 발명에 따른 전륜 구동 전진 6속 후진 4속 자동 변속기를 도시한 개략도,

도2는 본 발명에 따른 자동 변속기의 변속 시 각속에서의 구동 요소를 도시한 표,

도3은 일반적인 6속 자동 변속기를 도시한 개략도,

도4는 도3에서의 자동 변속기의 변속 시 각속에서의 구동 요소를 도시한 표.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 제1클러치 2: 제1롱피니언

3: 제1쇼트피니언 4: 제1복합유성기어세트

5: 제1캐리어 6: 제2롱피니언

7: 제2쇼트피니언 8: 제2복합유성기어세트

9: 제2캐리어 10: 제1선기어

11: 제4브레이크 12: 제2선기어

13: 제1브레이크 14: 제2브레이크

15: 제1링기어 16: 제2링기어

17: 제3브레이크 18: 제3링기어

본 발명은 전륜 구동 6속 자동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성을 단순화하여 부품수를 감소시킴과 아울러 자동 변속기의 전장을 감소시킬 수 있도록 구성한 전륜 구동 6속 자동 변속기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 자동 변속기는 토크 컨버터에서 출력된 입력을 다수의 클러치, 브레이크, 유성기어세트등으로 조합된 것으로서, 차속에 따라 TCU가 입력, 반력, 출력을 변환시켜 적절한 변속을 행하는 것이다.

상기한 자동 변속기는 도3에 도시된 바와 같이 입력축에서 동력을 전달받는 제1유성기어 세트(P1)와, 출력축에 연결되어 있는 제2유성기어세트(P2)와, 상기한 제1, 2유성기어세트(P1, P2)를 제어하여 각속으로 변속하게 하는 제1, 2, 3클러치(C1, C2, C3)와 제1, 2브레이크(B1, B2)로 이루어져 있다.

즉, 상기한 다수의 클러치(C1, C2, C3)와 브레이크(B1, B2)가 도4에 도시된 바와 같이 각속마다 구동하고 해방되도록 하여 변속을 하게 되는 것이다.

1속은 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)가 작동하게 되고, 2속으로 변속시에는 제1브레이크(B1)를 해방시킴과 아울러 제2브레이크(B2)를 작동시켜 2속으로 변속되도록 한다.

또한, 3속으로 변속할 때는 제2브레이크(B2)를 해방시킴과 동시에 제2클러치 (C2)를 동작시키게 되고, 4속으로 변속할 때는 제2클러치(C2)를 해방시키고 제3클러치(C3)를 작동시키게 된다.

상기한 자동변속기를 5속으로 변속하기 위해서는 제1클러치(C1)를 해방시키고 제2, 3클러치(C2, C3)를 동시에 작동시키게 되고, 6속일때는 제2클러치(C2)를 해방시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.

즉, 다수의 클러치(C1, C2, C3) 및 브레이크(B1, B2)의 양측에 제1, 2유성기어세트(P1, P2)를 배치한 후 이를 클러치 및 브레이크로 제어하여 변속을 하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같이 2개의 유성 기어세트를 배치하게 되면 자동 변속기의 전장이 매우 길어지게 되고, 이로 인해 자동 변속기의 설치가 불편하게 됨과 아울러 전체적인 자동변속기의 구성이 복잡하게 되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 선기어를 2개의 복합유성기어세트에 공유시켜 전체적인 자동 변속기의 전장을 축소시킴으로써 6속 자동변속기의 설치등을 용이하게 하고 자동 변속기의 구성 단순화를 이룰 수 있는 전륜 구동 전진 6속 후진 4속 자동 변속기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 입력으로부터 제1클러치를 통해 동력을 전달받고, 유성기어인 제1롱피니언과 치합된 제1쇼트 피니언이 설치된, 제1복합유성기어세트의 제1캐리어와, 상기한 입력으로부터 직접 동력을 전달받고, 유성기어인 제2롱피니언과 치합된 제2쇼트피니언이 설치된, 제2복합유성기어세트의 제2캐리어와, 상기한 제1롱피니언과 제2쇼트 피니언과 동시에 치합되어 연동 회전하는 제1선기어와, 상기한 제2캐리어의 제2롱피니언과 치합되어 연동 회전하고 제4브레이크를 통해 케이스에 연결되는 제2선기어와, 상기한 제1클러치와 제1캐리어를 케이스에 연결하도록 설치된 제1브레이크와, 상기한 제1캐리어의 제1쇼트 피니언과 치합되어 회전되면서 제2브레이크에 의해 케이스와 연결되는 제1링기어와, 상기한 제1캐리어의 제1롱피니언에 치합되어 회전되고 출력축이 연결되는 제2링기어와, 상기한 제2롱피니언과 치합되어 회전되고 제3브레이크를 통해 케이스에 연결된 제3링기어와, 상기한 제2선기어를 단속하도록 설치되고 제3링기어와 연결된 제2클러치로 구성함을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 전륜 구동 6속 자동 변속기를 도시한 개략도로서, 입력축으로부터 제1클러치(1)를 통해 동력을 전달받고, 유성기어인 제1롱피니언(2)과 제1쇼트피니언(3)이 설치된, 제1복합유성기어세트(4)의 제1캐리어(5)와, 상기한 입력으로부터 직접 동력을 전달받고, 유성기어인 제2롱피니언(6)과 제2쇼트피니언(7)이 설치된, 제2복합유성기어세트(8)의 제2캐리어(9)와, 상기한 제1롱피니언(2)과 제2쇼트 피니언(7)과 동시에 치합되어 연동 회전하는 제1선기어(10)와, 상기한 제2캐리어(9)의 제2롱피니언(6)과 치합되어 연동 회전하고 제4브레이크(11)를 통해 케이스(C)에 연결되는 제2선기어(12)와, 상기한 제1클러치(1)와 제1캐리어(5)를 케이스(C)에 연결하도록 설치된 제1브레이크(13)와, 상기한 제1캐리어(5)의 제1쇼트 피니언(3)과 치합되어 회전되면서 제2브레이크(14)에 의해 케이스(C)와 연결되는 제1링기어(15)와, 상기한 제1캐리어(5)의 제1롱피니언(2)에 치합되어 회전되고 출력축이 연결되는 제2링기어(16)와, 상기한 제2롱피니언(6)과 치합되어 회전되고 제3브레이크(17)를 통해 케이스(C)에 연결된 제3링기어(18)와, 상기한 제2선기어(12)를 단속하도록 설치되고 제3링기어(18)와 연결된 제2클러치(19)로 이루어져 있다.

여기서, 상기한 제1롱피니언(2)과 제1쇼트피니언(3) 및 제2롱피니언(6)과 제2쇼트피니언(7)은 각각 서로 치합되어 있다.

상기한 제1복합유성기어세트(4)는 제1선기어(10), 제1캐리어(5), 제1, 2링기어(15, 16)로 이루어진 것이고, 제2복합유성기어세트(8)는 제1선기어(5), 제2선기어(12), 제2캐리어(9), 제3링기어(18)로 이루어진 것이다.

여기서, 각 기어들의 잇수는 예를 들면, 제1선기어(10):제1링기어(15):제2링기어(16):제2선기어(12):제3링기어(18) = 45:120:80:55:90의 비율로 설정하게 된다.

상기한 자동 변속기의 변속을 도2에 도시된 표를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

(1속)

제1클러치(1)와 제4브레이크(11)가 동작하고 있는 바, 입력축을 통해 토크 컨버터로부터의 입력이 인가되면 제1브레이크(13)가 작동하지 않고 있기 때문에, 제1클러치(1)를 통해 제1캐리어(5)로 입력이 인가됨과 아울러 제2캐리어(9)의 제2롱피니언(6)으로 입력이 인가된다.

제1캐리어(5)로 입력이 인가되면 제1롱피니언(2)이 제1선기어(10)를 타고 공 전 및 자전하게 되고 제1쇼트피니언(3)은 자유 상태인 제1링기어(15)와 함께 회전하게 되는 바, 제1롱피니언(2)과 치합된 제2링기어(16)를 통해 감속된 출력이 발생된다.

이때, 상기한 제4브레이크(11)가 작동하여 제2선기어(12)를 고정시키면 제2롱피니언(6)이 제2선기어(12)의 외주를 타고 공전 및 자전하고 있는 상태이다.

(1속-2속)

이 상태에서 2속으로 변속이 이루어지게 되면, 제1클러치(1)와 제4브레이크(11)는 해방되고, 제1브레이크(13)와 제3브레이크(17)가 작동하게 되는 바, 제1캐리어(5)로는 입력이 인가되지 않고 제2캐리어(9)로만 입력이 인가되고, 제3브레이크(17)에 의해 제3링기어(18)가 고정되어 반력으로 작용하고 있기 때문에, 제2캐리어(9)와 치합된 제1선기어(10)는 증속된다.

제1선기어(10)로 입력이 증속 인가되면 이와 치합되어 있는 제1캐리어(5)의 제1롱피니언(2)으로 동력이 전달되고, 상기한 제1브레이크(13)에 의해 제1캐리어(5)가 고정되어 있기 때문에 제1캐리어(5)는 자전만을 하면서 제2링기어(16)를 통해 감속된 동력이 출력이 된다.

(2속-3속)

제1브레이크(13)와 제3브레이크(17)가 작동하고 있는 2속에서 3속으로 변속을 하게 되면 제1, 3브레이크(13, 17)가 해방되고 제1, 2클러치(1, 19)가 작동하게 되는 바, 제1클러치(1)가 작동하게 되면 입력이 제1클러치(1)를 통해 제1캐리어(5)로 전달되고, 제2클러치(19)가 작동되면 제3링기어(18)와 제2선기어(12)가 같이 연 동하게 된다.

제3링기어(18)와 제2선기어(12)가 같이 회전하게 되면 결과적으로 제2복합유성기어세트(8)가 일체로 회전하게 됨으로써, 제1선기어(10)를 통해 제1캐리어(5)와 제2링기어(16)로 출력되는 동력이 입력과 같아지게 되어 기어비 1로 동력이 출력되는 것이다.

(3속-4속)

3속에서 4속으로 변속을 하게 되면, 제1, 2클러치(1, 19)가 해방되고 제2, 3브레이크(14, 17)가 작동을 하게 되는 바, 제2브레이크(14)가 작동하면 제1링기어(15)가 고정된 상태가 되고, 제3브레이크(17)가 작동하면 제3링기어(18)가 고정되어 반력 요소가 된다.

이 상태에서는 제2캐리어(9)로 입력이 전달되면 제1선기어(10)가 증속되고, 상기한 증속된 제1선기어(10)가 구동 요소가 되고, 제1링기어(15)가 고정 요소가 되는 제1복합유성기어세트(4)에서는 제1캐리어(5)가 감속되면서 제2링기어(16)를 통해 일정 속도 감속된 상태로 출력을 하게 되는 것이다.

(4속-5속)

5속으로 변속을 하기 위해서는 제3브레이크(17)가 작동하는 상태에서, 제2브레이크(14)를 해방시키고 제1클러치(1)를 작동시키게 되는 바, 제1클러치(1)가 작동되면 제1캐리어(5)를 통해 입력이 인가되고, 제3브레이크(17)가 작동하면 제3링기어(18)가 고정되어 반력 요소가 된다.

즉, 제2캐리어(9)를 통해 입력된 동력은 제3링기어(18)가 고정되어 있기 때 문에 제1선기어(10)가 증속되고, 제1캐리어(5)를 통해 입력된 동력도 제2링기어(16)를 증속시키게 됨으로써, 결과적으로 4속에 비해 5속이 증속되는 것이다.

(5속-6속)

제6속에서는 5속에서 구동하고 있는 제1클러치(1)를 계속 작동시키면서 제3브레이크(17)를 해방시키고 제2브레이크(14)를 작동시키게 되는 바, 제3브레이크(17)를 해방시키면 제3링기어(18)가 자유상태가 되기 때문에 제2캐리어(9)로 입력된 동력은 구동력으로 작용하지 못하게 되고, 제1클러치(1)를 통해 제1캐리어(5)로 입력된 동력이 구동력을 작용하게 된다.

즉, 제2브레이크(14)가 작동되면 제1링기어(15)가 고정되어 반력 상태가 되는 것으로서, 제1링기어(15)와 치합된 제1쇼트피니언(3)을 통해 제1선기어(10) 및 제1롱피니언(2)이 증속되어 제2링기어(16)를 통해 증속된 출력이 발생하는 것이다.

(후진 1속)

후진 1속은 제2클러치(19)와 제1브레이크(13)가 작동하는 것으로서, 입력이 제2캐리어(9)를 통해 전달되고 있는 상태에서 제2클러치(19)가 작동하면 제2선기어(12)와 제3링기어(18)가 같이 회전하게 되는 것이고, 따라서 제2복합유성기어세트(8)가 일체로 회전하게 되는 바, 상기한 제1선기어(10)로 구동력이 입력되고 제1브레이크(13)가 작동하여 제1캐리어(5)가 고정되면 제2링기어(16)가 감속되면서 역전되어 후진1속이 이루어지게 되는 것이다.

(후진1속-후진2속)

후진 2속은 제1브레이크(13)가 계속 작동하고 제2클러치(19)는 해방된 상태 에서 제4브레이크(11)가 작동하게 되는 바, 제4브레이크(11)가 작동하면 제2선기어(12)가 고정된 상태가 되고 제2캐리어(9)로 입력된 구동력이 증속되면서 제1선기어(10)로 입력된다.

제1선기어(10)로 증속된 구동력이 입력되면 제1브레이크(13)에 의해 제1캐리어(5)가 고정되어 있는 상태이기 때문에, 회전이 역전되면서 후진1속에 비해 증속된 후진 2속이 제2링기어(16)를 통해 출력된다.

(후진2속-후진3속)

후진 3속은 제2클러치(19)와 제2브레이크(14)가 작동되는 상태로서, 제2클러치(19)가 작동되면 제2선기어(12)와 제3링기어(18)가 같이 회전하게 되는 바, 이로 인해 제2복합유성기어세트(8)가 같이 회전하게 되고, 상기한 제1선기어(10)로 구동력이 입력된다.

또한, 상기한 제2브레이크(14)에 의해 제1링기어(15)가 고정되어 있는 상태이기 때문에, 상기한 제1선기어(10)로 입력된 동력은 자유 상태인 제1캐리어(5)를 통해 제2링기어(16)가 역전된 상태에서 증속되는 것이다.

(후진3속-후진4속)

후진 4속은 제2브레이크(14)가 계속 작동하고 있는 상태에서 제2클러치(19)를 해방시키고 제4브레이크(11)를 작동시키게 되는 바, 제4브레이크(11)가 고정되면 제2선기어(12)가 고정되고 제2캐리어(9)를 통해 입력된 구동력은 제1선기어(10)를 통해 제1캐리어(5)의 제1롱피니언(2)으로 입력된다.

제1롱피니언(2)으로 입력된 동력은 제2브레이크(14)에 의해 제1링기어(15)가 고정되어 있기 때문에 역전되면서 증속되어 제1쇼트피니언(3) 및 제2링기어(16)를 통해 출력된다.

이상과 같이 본 발명은 전진6속 자동변속기를 구성함에 있어서 제1, 2복합유성기어세트를 구성할 때 제1선기어를 공유하도록 구성하여 전진6속 후진4속의 변속을 구현함으로써, 구성을 단순화하고 자동 변속기의 크기를 컴팩트하게 한 잇점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 입력으로부터 제1클러치를 통해 동력을 전달받고, 유성기어인 제1롱피니언과 치합된 제1쇼트 피니언이 설치된, 제1복합유성기어세트의 제1캐리어와, 상기한 입력으로부터 직접 동력을 전달받고, 유성기어인 제2롱피니언과 치합된 제2쇼트피니언이 설치된, 제2복합유성기어세트의 제2캐리어와, 상기한 제1롱피니언과 제2쇼트 피니언과 동시에 치합되어 연동 회전하는 제1선기어와, 상기한 제2캐리어의 제2롱피니언과 치합되어 연동 회전하고 제4브레이크를 통해 케이스에 연결되는 제2선기어와, 상기한 제1클러치와 제1캐리어를 케이스에 연결하도록 설치된 제1브레이크와, 상기한 제1캐리어의 제1쇼트 피니언과 치합되어 회전되면서 제2브레이크에 의해 케이스와 연결되는 제1링기어와, 상기한 제1캐리어의 제1롱피니언에 치합되어 회전되고 출력축이 연결되는 제2링기어와, 상기한 제2롱피니언과 치합되어 회전되고 제3브레이크를 통해 케이스에 연결된 제3링기어와, 상기한 제2선기어를 단속하도록 설치되고 제3링기어와 연결된 제2클러치로 구성함을 특징으로 하는 전륜 구동 전진 6속 후진 4속 자동 변속기.

Images