KR101509459B1

KR101509459B1 - 차량용 자동변속기

Info

Publication number: KR101509459B1
Application number: KR20130093477A
Authority: KR
Inventors: 김철진
Original assignee: 현대 파워텍 주식회사
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-04-07
Also published as: KR20150017501A

Abstract

본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로, 엔진의 동력을 전달받는 입력축과, 변속된 동력을 출력하는 출력축과, 입력축으로부터 입력되는 동력을 전진9속 및 후진 1속으로 변속하여 출력축에 전달하는 한 쌍의 적층형 유성기어세트와, 적층형 유성기어세트의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어지는 8개의 회전멤버와, 선택된 회전멤버와 연계되거나 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 선택된 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하여, 전진9속 변속단과 후진1속 변속단을 구현하면서 전장을 줄이고 탑재성을 향상시킬 수 있다.

Description

차량용 자동변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION FOR CAR}

본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적층형 유성기어세트 2개와 마찰부재 6개를 이용하여 동력을 전달하므로, 고단화와 함께 전장을 줄여주어 차량 장착성을 향상시키는 차량용 자동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기는 복수의 유성기어세트 조합에 의해 구현되며, 토크 컨버터로부터 전달되는 회전동력을 다단으로 자동 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 한다.

자동변속기는 구현 가능한 변속단이 많을수록 보다 적절한 변속비의 설계가 가능할 뿐만 아니라, 동력성능 및 연비 면에서 우수한 차량을 구현할 수 있기 때문에, 보다 많은 변속단을 구현할 수 있도록 꾸준한 연구가 이루어지고 있다.

자동변속기는 동일 변속단을 구현하더라도 회전요소(선기어, 유성캐리어, 링기어)의 연결구성에 따라 상이한 작동 매커니즘을 갖는다.

한편, 자동변속기는 다수의 변속단을 구현하되, 변속제어 관점에서 이웃하는 변속단으로의 순차 변속시, 하나의 마찰부재를 해제하고 다른 하나의 마찰부재를 작동하는 작동조건을 만족시켜야 한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2008-0033789호(2008.04.17 공개, 발명의 명칭 : 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인)에 개시되어 있다.

배경기술에 기재된 변속기는 4개의 유성기어세트와 7개의 마찰부재(클러치 4개, 브레이크 3개)가 적용되기 때문에, 중량이 크고 전장이 길어져 차량 탑재성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 적층형 유성기어세트를 사용하고, 6개의 마찰부재가 적용되어 전장을 줄여줌으로써, 차량 탑재성을 향상시키는 차량용 자동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 제1측면에 따른 차량용 자동변속기는: 엔진의 동력을 전달받는 입력축; 변속된 동력을 출력하는 출력축; 상기 입력축으로부터 입력되는 동력을 전진9속 및 후진 1속으로 변속하여 상기 출력축에 전달하는 한 쌍의 적층형 유성기어세트; 상기 적층형 유성기어세트의 각 회전요소 중, 2개 이상의 회전요소를 연결하거나, 1개의 회전요소로 이루어지는 8개의 회전멤버; 및 선택된 상기 회전멤버와 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 선택된 상기 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 적층형 유성기어세트는: 제1선기어, 제1링기어, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 싱글인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및 상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어, 제2링기어, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 싱글인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고, 상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며, 상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 적층형 유성기어세트는: 제1선기어, 제1링기어, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 싱글인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및 상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어, 제2링기어, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 더블인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고, 상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며, 상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 적층형 유성기어세트는: 제1선기어, 제1링기어, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 더블인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및 상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어, 제2링기어, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 싱글인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고, 상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며, 상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 적층형 유성기어세트는: 제1선기어, 제1링기어, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 더블인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및 상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어, 제2링기어, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 더블인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고, 상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며, 상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2측면에 따른 차량용 자동변속기는: 엔진의 동력을 전달받는 입력축; 변속된 동력을 출력하는 출력축; 제1선기어, 제1링기어, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제1피니언을 보유하는 제1유성기어세트와, 상기 제1링기어에 적층되는 제2선기어, 제2링기어, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제2피니언을 보유하는 제2유성기어세트를 포함하고, 상기 제1피니언과 상기 제2피니언이 서로 연결되며, 상기 제1링기어와 상기 제2선기어가 일체화된 제1공유기어를 형성하는 제1적층형 유성기어세트; 제3선기어, 제3링기어, 상기 제3선기어와 상기 제3링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제3피니언을 보유하는 제3유성기어세트와, 상기 제3링기어에 적층되는 제4선기어, 제4링기어, 상기 제4선기어와 상기 제4링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제4피니언을 보유하는 제4유성기어세트를 포함하고, 상기 제3피니언과 상기 제4피니언이 서로 연결되며, 상기 제3링기어와 상기 제4선기어가 일체화된 제2공유기어를 형성하는 제2적층형 유성기어세트; 상기 제1선기어를 포함하고, 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제1회전멤버; 상기 제2공유기어를 포함하고, 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제2회전멤버; 상기 제3선기어를 포함하고, 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제3회전멤버; 상기 제1공유기어와 상기 제4피니언을 포함하는 제4회전멤버; 상기 제1선기어를 포함하고, 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제5회전멤버; 상기 제4링기어를 포함하고, 상기 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제6회전멤버; 상기 제3선기어를 포함하고, 상기 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제7회전멤버; 상기 제2링기어를 포함하고, 상기 출력축과 연결되는 제8회전멤버; 및 상기 제1회전멤버 내지 상기 제8회전멤버에 선택적으로 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 상기 제1회전멤버 내지 상기 제8회전멤버와 상기 변속기 하우징 사이에 선택적으로 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하여 다단 변속단을 구현하는 것을 특징으로 한다.

상기 마찰부재는: 상기 입력축과 상기 제1회전멤버 사이에 개재되는 제1클러치; 상기 입력축과 상기 제2회전멤버 사이에 개재되는 제2클러치; 상기 입력축과 상기 제3회전멤버 사이에 개재되는 제3클러치; 상기 제5회전멤버와 상기 변속기하우징 사이에 개재되는 제1브레이크; 상기 제6회전멤버와 상기 변속기하우징 사이에 개재되는 제2브레이크; 및 상기 제7회전멤버와 상기 변속기하우징 사이에 개재되는 제3브레이크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다단 변속단은: 상기 제2클러치와, 상기 제1브레이크와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진1속 변속단; 상기 제2클러치와, 상기 제1브레이크와, 상기 제3브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진2속 변속단; 상기 제2클러치와, 상기 제3클러치와, 상기 제1브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진3속 변속단; 상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제1브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진4속 변속단; 상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제3클러치가 동시 작동하여 구현되는 전진5속 변속단; 상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제3브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진6속 변속단; 상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진7속 변속단; 상기 제1클러치와, 상기 제2브레이크와 상기 제3브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진8속 변속단; 상기 제1클러치와, 상기 제3클러치와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진9속 변속단; 및 상기 제3클러치와, 상기 제1브레이크와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 후진1속 변속단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 자동변속기는 2개의 유성기어세트가 적층되는 한 쌍의 적층형 유성기어세트를 포함하고, 6개의 마찰부재에 의해 조합되므로, 각 변속단에서 선택된 3개의 마찰부재가 작동되면서 전진9속 및 후진1속의 변속단을 구현할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 차량용 자동변속기는 6개의 마찰부재만을 사용함으로써, 이들을 제어하는 유압제어시스템의 단순화가 가능하고, 원가 및 중량을 낮추며, 탑재성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동변속기를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 싱글 피니언과 싱글 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서 적층형 유성기어세트가 싱글 피니언과 더블 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 더블 피니언과 싱글 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 더블 피니언과 더블 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 개략적인 연결 관계도이다.
도 8은 도 6에 적용되는 마찰부재의 각 변속단별 작동표이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제7실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제8실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 자동변속기에 대한 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

한편, 아래의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동변속기를 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 자동변속기(A)는 입력축(IS)과 출력축(OS) 사이에 적층형 유성기어세트(LPG)가 배치되고, 적층형 유성기어세트(LPG)의 동력을 단속하도록 8개의 회전멤버(TM)와 6개의 마찰부재(C,B) 및 변속기하우징(H)이 배치된다.

적층형 유성기어세트(LPG)는 한 쌍으로 이루어진다. 이러한 적층형 유성기어세트(LPG)에는 각각 한 쌍의 유성기어세트(PG1,PG2)(PG3,PG4)가 적층되도록 배열되고, 인접한 기어가 서로 연결된 상태를 유지한다.

이에 따라, 입력축(IS)으로부터 입력되는 동력이 한 쌍의 적층형 유성기어세트(LPG)의 상호 보완작동에 의해 전진9속 및 후진1속으로 변속되어 출력축(OS)을 통해 출력된다.

한편, 입력축(IS)은 입력부재로서, 엔진의 크랭크 샤프트로부터 입력되는 토크 컨버터를 통해 토크 변환이 이루어진 회전동력이 입력된다.

출력축(OS)은 출력부재로서, 차동장치를 통해 구동륜을 구동시키도록 구동력을 전달한다.

회전멤버(TM)는 적층형 유성기어세트(LPG)의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어진다. 이러한 회전멤버(TM)는 총 8개가 배치된다.

마찰부재(C,B)는 클러치(C)와 브레이크(B)를 포함한다. 이러한 마찰부재(C,B)는 총 6개가 배치된다.

클러치(C)는 8개의 회전멤버(TM) 중에서 선택적으로 연계되거나, 입력축(IS)과 연계되어 동력을 단속한다. 그리고, 브레이크(B)는 8개의 회전멤버(TM) 중에서 선택된 어느 하나와 변속기하우징(H) 사이에 개재된다.

도 2는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 싱글 피니언과 싱글피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 적층형 유성기어세트(LPG)에는 제1유성기어세트(PG1)와 제2유성기어세트(PG2)가 조합되되, 하층에는 제1유성기어세트(PG1)가 배치되고, 상층에는 제2유성기어세트(PG2)가 배열된다.

제1유성기어세트(PG1)에는 제1선기어(S1)와, 제1링기어(R1)와, 제1선기어(S1)와 제1링기어(R1) 사이에서 치합되고 싱글인 제1피니언(P1)이 구비된다.

제2유성기어세트(PG2)에는 제2선기어(S2)와, 제2링기어(R2)와, 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2) 사이에서 치합되고 싱글인 제2피니언(P2)이 구비된다.

이때, 제1링기어(R1)와 제2선기어(S2)는 서로 연결된 상태를 유지하고, 제1선기어(S1)와 제1피니언(P1) 중 어느 하나가 제2링기어(R2)와 제2피니언(P2)에 선택적으로 연결된다.

즉, 제1피니언(P1)과 제2피니언(P2)이 서로 연결되거나(도 2a), 제1선기어(S1)와 제2피니언(P2)이 서로 연결되거나(도 2b), 제1피니언(P1)과 제2링기어(R2)가 서로 연결되거나(도 2c), 제1선기어(S1)와 제2링기어(R2)가 서로 연결된다(도 2d).

도 3는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 싱글 피니언과 더블 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 적층형 유성기어세트(LPG)에는 제1유성기어세트(PG1)와 제2유성기어세트(PG2)가 조합되되, 하층에는 제1유성기어세트(PG1)가 배치되고, 상층에는 제2유성기어세트(PG2)가 배열된다.

제2유성기어세트(PG2)에는 제2선기어(S2)와, 제2링기어(R2)와, 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2) 사이에서 치합되고 더블인 제2피니언(P2)이 구비된다.

즉, 제1피니언(P1)과 제2링기어(R2)가 서로 연결되거나(도 3a), 제1선기어(S1)와 제2링기어(R2)가 서로 연결되거나(도 3b), 제1피니언(P1)과 제2피니언(P2)이 서로 연결되거나(도 3c), 제1선기어(S1)와 제2피니언(P2)이 서로 연결된다(도 3d).

도 4는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 더블 피니언과 싱글 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 적층형 유성기어세트(LPG)에는 제1유성기어세트(PG1)와 제2유성기어세트(PG2)가 조합되되, 하층에는 제1유성기어세트(PG1)가 배치되고, 상층에는 제2유성기어세트(PG2)가 배열된다.

제1유성기어세트(PG1)에는 제1선기어(S1)와, 제1링기어(R1)와, 제1선기어(S1)와 제1링기어(R1) 사이에서 치합되고 더블인 제1피니언(P1)이 구비된다.

즉, 제1선기어(S1)와 제2피니언(P2)이 서로 연결되거나(도 4a), 제1선기어(S1)와 제2링기어(R2)가 서로 연결되거나(도 4b), 제1피니언(P1)과 제2피니언(P2)이 서로 연결되거나(도 4c), 제1피니언(P1)과 제2링기어(R2)가 서로 연결된다(도 4d).

도 5는 도 1에서 적층형 유성기어세트가 더블 피니언과 더블 피니언의 조합인 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 적층형 유성기어세트(LPG)에는 제1유성기어세트(PG1)와 제2유성기어세트(PG2)가 조합되되, 하층에는 제1유성기어세트(PG1)가 배치되고, 상층에는 제2유성기어세트(PG2)가 배열된다.

즉, 제1선기어(S1)와 제2링기어(R2)가 서로 연결되거나(도 5a), 제1선기어(S1)와 제2피니언(P2)이 서로 연결되거나(도 5b), 제1피니언(P1)과 제2링기어(R2)가 서로 연결되거나(도 5c), 제1피니언(P1)과 제2피니언(P2)이 서로 연결된다(도 5d).

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 개략적인 연결 관계도이며, 도 8은 도 6에 적용되는 마찰부재의 각 변속단별 작동표이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)에는 입력축(IS)과 출력축(OS) 사이에 제1적층형 유성기어세트(LPG1)와 제2적층형 유성기어세트(LPG2)가 배치된다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)에는 제1적층형 유성기어세트(LPG1)와 제2적층형 유성기어세트(LPG2)의 동력을 단속하도록 8개의 회전멤버(TM1 내지 TM8))와 6개의 마찰부재(C1 내지 C3)(B1 내지 B3) 및 변속기하우징(H)이 배치된다.

제1적층형 유성기어세트(LPG1)는 제1유성기어세트(PG1)와 제2유성기어세트(PG2)가 적층되도록 배열되고, 제2적층형 유성기어세트(LPG2)는 제3유성기어세트(PG3)와 제4유성기어세트(PG4)가 적층되도록 배열된다.

이에 따라, 입력축(IS)으로부터 입력되는 동력이 제1적층형 유성기어세트(LPG1)와 제2적층형 유성기어세트(LPG2)의 상호 보완작동에 의해 전진9속 및 후진1속으로 변속되어 출력축(OS)을 통해 출력된다.

제1 내지 제8회전멤버(TM1 내지 TM8)는 제1적층형 유성기어세트(LPG1)와 제2적층형 유성기어세트(LPG2)의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어진다.

마찰부재(C,B)는 제1 내지 제3클러치(C1 내지 C3)와 제1 내지 제3브레이크(B1 내지 B3)를 포함한다.

제1 내지 제3클러치(C1 내지 C3)는 제1내지 제8회전멤버(TM1 내지 TM8)에 선택적으로 연계되거나, 입력축(IS)과 연계되어 동력을 단속한다. 그리고, 제1 내지 제3브레이크(B1 내지 B3))는 제1 내지 제8회전멤버(TM1 내지 TM8) 중에서 선택된 어느 하나와 변속기하우징(H) 사이에 개재된다.

이때, 제1링기어(R1)와 제2선기어(S2)는 서로 연결되어 일체화된 제1공유기어(R1S2)를 형성하고, 제1피니언(P1)과 제2피니언(P2)은 서로 상시 연결된 상태를 유지한다.

제3유성기어세트(PG3)에는 제3선기어(S3)와, 제3링기어(R3)와, 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3) 사이에서 치합되고 싱글인 제3피니언(P3)이 구비된다.

제4유성기어세트(PG4)에는 제4선기어(S4)와, 제4링기어(R4)와, 제4선기어(S4)와 제4링기어(R4) 사이에서 치합되고 싱글인 제4피니언(P4)이 구비된다.

이때, 제3링기어(R3)와 제4선기어(S4)는 서로 연결되어 일체화된 제2공유기어(R3S4)를 형성하고, 제3피니언(P3)과 제4피니언(P4)은 서로 상시 연결된 상태를 유지한다.

제1회전멤버(TM1)는 제1피니언(P1)을 포함하여 이루어지고, 입력축(IS)과 선택적으로 연결된다.

제2회전멤버(TM2)는 제2공유기어(R3S4)를 포함하여 이루어지고, 입력축(IS)과 선택적으로 연결된다.

제3회전멤버(TM3)는 제3선기어(S3)를 포함하여 이루어지고, 입력축(IS)과 선택적으로 연결된다.

제4회전멤버(TM4)는 제1공유기어(R1S2)와 제4피니언(P4)을 포함하여 이루어지고, 제1공유기어(R1S2)와 제4피니언(P4)을 연결한다.

제5회전멤버(TM5)는 제1선기어(S1)를 포함하여 이루어지고, 변속기하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

제6회전멤버(TM6)는 제4링기어(R4)를 포함하여 이루어지고, 변속기하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

제7회전멤버(TM7)는 제3회전멤버와 연결되고, 변속기하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

제8회전멤버(TM8)는 제2링기어(R2)를 포함하여 이루어지고, 출력축(OS)과 연결된다.

제1클러치(C1)는 입력축(IS)과 제1회전멤버(TM1) 사이에 개재되어 제1회전멤버(TM1)가 선택적인 입력요소로 작동한다.

제2클러치(C2)는 입력축(IS)과 제2회전멤버(TM2) 사이에 개재되어 제2회전멤버(TM2)가 선택적인 입력요소로 작동한다.

제3클러치(C3)는 입력축(IS)과 제3회전멤버(TM3) 사이에 개재되어 제3회전멤버(TM3)가 선택적인 입력요소로 작동한다.

제1브레이크(B1)는 제5회전멤버(TM5)와 변속기하우징(H) 사이에 개재되어 제5회전멤버(TM5)가 선택적인 고정요소로 작동한다.

제2브레이크(B2)는 제6회전멤버(TM6)와 변속기하우징(H) 사이에 개재되어 제6회전멤버(TM6)가 선택적인 고정요소로 작동한다.

제3브레이크(B3)는 제7회전멤버(TM7)와 변속기하우징(H) 사이에 개재되어 제7회전멤버(TM7)가 선택적인 고정요소로 작동한다.

제1 내지 제3클러치(C1 내지 C3) 및 제1 내지 제3브레이크(B1 내지 B3)로 이루어지는 각 마찰부재는 유압에 의하여 마찰 결합되는 다판식 유압마찰결합유닛이 될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 각 변속단에서 3개의 마찰부재가 작동하면서 변속이 이루어진다.

전진1속 변속단은 제2클러치(C2)와, 제1브레이크(B1)와, 제2브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진2속 변속단은 제2클러치(C2)와, 제1브레이크(B1)와, 제3브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진3속 변속단은 제2클러치(C2)와, 제3클러치(C3)와, 제1브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진4속 변속단은 제1클러치(C1)와, 제2클러치(C2)와, 제1브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진5속 변속단은 제1클러치(C1)와, 제2클러치(C2)와, 제3클러치(C3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진6속 변속단은 제1클러치(C1)와, 제2클러치(C2)와, 제3브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진7속 변속단은 제1클러치(C1)와, 제2클러치(C2)와, 제2브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진8속 변속단은 제1클러치(C1)와, 제2브레이크(B2)와, 제3브레이크(B3)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

전진9속 변속단은 제1클러치(C1)와, 제3클러치(C3)와, 제2브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

후진1속 변속단은 제3클러치(C3)와, 제1브레이크(B1)와, 제2브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 달성된다.

따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 적층된 제1,제2적층형 유성기어세트(LPG1,LPG2)가 6개의 마찰부재(C1 내지 C3 및 B1 내지 B3)에 의해 조합되고, 각 변속단에서 선택된 3개의 마찰부재가 작동되면서 전진9속 및 후진1속의 변속단을 구현할 수 있다.

또한, 6개의 마찰부재만을 적용함으로써, 이들을 제어하는 유압제어시스템의 단순화가 가능하고, 원가 및 중량과 탑재성이 향상될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)에서는 제1적층형 유성기어세트(LPG1)와 제2적층형 유성기어세트(LPG2)가 도 2a에 기재된 배열을 한다.

그 외, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)의 제1적층형 유성기어세트(LPG1)와 제2적층형 유성기어세트(LPG2)는 도 2b 내지 도 2d와 같은 연결관계가 되거나, 도 3 내지 도 5와 같은 연결관계가 될 수 있다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 12는 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 제6실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 14는 본 발명의 제7실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 제8실시예에 따른 차량용 자동변속기에서의 기어 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 9 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 제2실시예 내지 제8실시예에 따른 차량용 자동변속기(2,3,4,5,6,7,8)는 제1실시예 대비 마찰부재와 회전멤버의 배열이 변경된 것으로서, 이들을 통해서 전진9속 및 후진1속의 변속이 가능하며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

LPG : 적층형 유성기어세트
LPG1,LPG2 : 제1,제2적층형 유성기어세트
PG1,PG2,PG3,PG4 : 제1,제2,제3,제4유성기어세트
S1,S2,S3,S4 : 제1,제2,제3,제4선기어
P1,P2,P3,P4 : 제1,제2,제3,제4피니언
R1,R2,R3,R4 : 제1,제2,제3,제4링기어
R1S2 : 제1공유기어 R3S4 : 제2공유기어
IS : 입력축 OS : 출력축
TM1,TM2,TM3,TM4,TM5,TM6,TM7,TM8 :
제1,제2,제3,제4,제5,제6,제7,제8회전멤버
B1,B2,B3 : 제1,제2,제3브레이크
C1,C2,C3 : 제1,제2,제3클러치
H : 변속기하우징

Claims

엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 동력을 출력하는 출력축;
상기 입력축으로부터 입력되는 동력을 전진9속 및 후진 1속으로 변속하여 상기 출력축에 전달하는 한 쌍의 적층형 유성기어세트;
상기 적층형 유성기어세트의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어지는 8개의 회전멤버; 및
선택된 상기 회전멤버와 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 선택된 상기 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하며,
상기 적층형 유성기어세트는
제1선기어와, 제1링기어와, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 싱글인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및
상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어와, 제2링기어와, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 싱글인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고,
상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며,
상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
삭제
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 동력을 출력하는 출력축;
상기 입력축으로부터 입력되는 동력을 전진9속 및 후진 1속으로 변속하여 상기 출력축에 전달하는 한 쌍의 적층형 유성기어세트;
상기 적층형 유성기어세트의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어지는 8개의 회전멤버; 및
선택된 상기 회전멤버와 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 선택된 상기 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하며,
상기 적층형 유성기어세트는
제1선기어와, 제1링기어와, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 싱글인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및
상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어와, 제2링기어와, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 더블인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고,
상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며,
상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 동력을 출력하는 출력축;
상기 입력축으로부터 입력되는 동력을 전진9속 및 후진 1속으로 변속하여 상기 출력축에 전달하는 한 쌍의 적층형 유성기어세트;
상기 적층형 유성기어세트의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어지는 8개의 회전멤버; 및
선택된 상기 회전멤버와 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 선택된 상기 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하며,
상기 적층형 유성기어세트는
제1선기어와, 제1링기어와, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 더블인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및
상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어와, 제2링기어와, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 싱글인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고,
상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며,
상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 동력을 출력하는 출력축;
상기 입력축으로부터 입력되는 동력을 전진9속 및 후진 1속으로 변속하여 상기 출력축에 전달하는 한 쌍의 적층형 유성기어세트;
상기 적층형 유성기어세트의 각 회전요소 중, 1개 이상의 회전요소를 연결하여 이루어지는 8개의 회전멤버; 및
선택된 상기 회전멤버와 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 선택된 상기 회전멤버와 변속기 하우징 사이에 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하며,
상기 적층형 유성기어세트는
제1선기어와, 제1링기어와, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 더블인 제1피니언을 포함하는 제1유성기어세트; 및
상기 제1유성기어세트에 적층되되, 제2선기어와, 제2링기어와, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 더블인 제2피니언을 포함하는 제2유성기어세트를 포함하고,
상기 제1링기어와 상기 제2선기어는 서로 연결되며,
상기 제1선기어와 상기 제1피니언 중 어느 하나가 상기 제2링기어와 상기 제2피니언에 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
변속된 동력을 출력하는 출력축;
제1선기어와, 제1링기어와, 상기 제1선기어와 상기 제1링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제1피니언을 보유하는 제1유성기어세트와,
상기 제1링기어에 적층되는 제2선기어와, 제2링기어와, 상기 제2선기어와 상기 제2링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제2피니언을 보유하는 제2유성기어세트를 포함하고,
상기 제1피니언과 상기 제2피니언이 서로 연결되며, 상기 제1링기어와 상기 제2선기어가 일체화된 제1공유기어를 형성하는 제1적층형 유성기어세트;
제3선기어와, 제3링기어와, 상기 제3선기어와 상기 제3링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제3피니언을 보유하는 제3유성기어세트와,
상기 제3링기어에 적층되는 제4선기어와, 제4링기어와, 상기 제4선기어와 상기 제4링기어 사이에 배치되고 싱글이거나 더블인 제4피니언을 보유하는 제4유성기어세트를 포함하고,
상기 제3피니언과 상기 제4피니언이 서로 연결되며, 상기 제3링기어와 상기 제4선기어가 일체화된 제2공유기어를 형성하는 제2적층형 유성기어세트;
상기 제1선기어를 보유하고, 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제1회전멤버;
상기 제2공유기어를 보유하고, 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제2회전멤버;
상기 제3선기어를 보유하고, 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제3회전멤버;
상기 제1공유기어와 상기 제4피니언을 보유하는 제4회전멤버;
상기 제1선기어를 보유하고, 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제5회전멤버;
상기 제4링기어를 보유하고, 상기 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제6회전멤버;
상기 제3회전멤버와 연결되고, 상기 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제7회전멤버;
상기 제2링기어를 보유하고, 상기 출력축과 연결되는 제8회전멤버; 및
상기 제1회전멤버 내지 상기 제8회전멤버에 선택적으로 연계되거나 상기 입력축과 연계되어 동력을 단속하는 클러치와, 상기 제1회전멤버 내지 상기 제8회전멤버와 상기 변속기 하우징 사이에 선택적으로 개재되는 브레이크로 이루어지는 6개의 마찰부재를 포함하여 다단 변속단을 구현하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
제 6항에 있어서, 상기 마찰부재는
상기 입력축과 상기 제1회전멤버 사이에 개재되는 제1클러치;
상기 입력축과 상기 제2회전멤버 사이에 개재되는 제2클러치;
상기 입력축과 상기 제3회전멤버 사이에 개재되는 제3클러치;
상기 제5회전멤버와 상기 변속기하우징 사이에 개재되는 제1브레이크;
상기 제6회전멤버와 상기 변속기하우징 사이에 개재되는 제2브레이크; 및
상기 제7회전멤버와 상기 변속기하우징 사이에 개재되는 제3브레이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
제 7항에 있어서, 상기 다단 변속단은
상기 제2클러치와, 상기 제1브레이크와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진1속 변속단;
상기 제2클러치와, 상기 제1브레이크와, 상기 제3브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진2속 변속단;
상기 제2클러치와, 상기 제3클러치와, 상기 제1브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진3속 변속단;
상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제1브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진4속 변속단;
상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제3클러치가 동시 작동하여 구현되는 전진5속 변속단;
상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제3브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진6속 변속단;
상기 제1클러치와, 상기 제2클러치와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진7속 변속단;
상기 제1클러치와, 상기 제2브레이크와, 상기 제3브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진8속 변속단;
상기 제1클러치와, 상기 제3클러치와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 전진9속 변속단; 및
상기 제3클러치와, 상기 제1브레이크와, 상기 제2브레이크가 동시 작동하여 구현되는 후진1속 변속단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.