KR101690662B1 - 차량용 자동변속장치 - Google Patents

Abstract

차량용 자동변속장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 자동변속장치는: 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축과, 변속된 회전동력을 출력하는 출력축과, 입력축 상에 배치되며 제1회전요소와 제2회전요소와 제3회전요소를 구비하는 제1유성기어부와, 제1유성기어부에 연이어 입력축 상에 배치되며 제4회전요소와 제5회전요소와 제6회전요소를 구비하는 제2유성기어부와, 제2유성기어부에 연이어 입력축 상에 배치되며 제7회전요소와 제8회전요소와 제9회전요소를 구비하는 제3유성기어부와, 제8회전요소와 제1회전요소를 선택적으로 연결하거나 해제시키는 제4클러치와, 제4클러치의 외측에 위치하며 제1회전요소와 변속기하우징을 선택적으로 연결하거나 해제하는 제2브레이크 및 내측은 제4클러치와 스플라인 결합되며 외측은 제2브레이크와 스플라인 결합되는 리테이너부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 자동변속장치{AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동변속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속장치의 외경을 감소시켜 차량의 탑재성을 향상시킬 수 있는 차량용 자동변속장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 주행속도를 자동으로 제어할 수 있는 자동변속장치가 설치되어 있으며, 자동변속장치의 다단변속 메커니즘은 복수의 유성기어세트의 조합으로 이루어진다.

복수의 유성기어세트가 조합된 자동변속장치는 엔진 토크를 변환하여 전달하는 토크 컨버터로부터 회전동력이 입력되면, 이를 다단으로 변속하여 출력축으로 전달하는 기능을 수행하게 된다. 자동변속장치의 파워 트레인은 많은 변속단을 보유할수록 동력 성능 및 연료 소비율면에서 유리하기 때문에 보다 많은 변속단을 구현할 수 있는 파워 트레인이 요구된다.

자동변속장치에 사용되는 체결요소는 회전축 사이를 선택적으로 연결하는 복수 개의 클러치와, 회전축과 변속기하우징을 선택적으로 연결하는 브레이크가 사용된다.

샤프트와 결합되어 일체로 회전되는 리테이너와 다른 회전체인 허브에 디스크셋이 각각 연결된 상태에서, 피스톤이 디스크셋을 가압하면 리테이너와 허브의 회전이 동기화된다.

종래에는 가장 큰 외경을 갖는 리테이너의 외측에 클러치가 설치되므로 변속장치의 외경이 증가하며, 이로 인하여 차량의 탑재성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0057929호(2012. 06. 07 공개, 발명의 명칭 : 자동변속기)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 변속장치의 외경을 감소시켜 차량의 탑재성을 향상시킬 수 있는 차량용 자동변속장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 자동변속장치는: 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축과, 변속된 회전동력을 출력하는 출력축과, 입력축 상에 배치되며 제1회전요소와 제2회전요소와 제3회전요소를 구비하는 제1유성기어부와, 제1유성기어부에 연이어 입력축 상에 배치되며 제4회전요소와 제5회전요소와 제6회전요소를 구비하는 제2유성기어부와, 제2유성기어부에 연이어 입력축 상에 배치되며 제7회전요소와 제8회전요소와 제9회전요소를 구비하는 제3유성기어부와, 제8회전요소와 제1회전요소와 제8회전요소를 선택적으로 연결하거나 해제시키는 제4클러치와, 제4클러치의 외측에 위치하며 제1회전요소와 변속기하우징을 선택적으로 연결하거나 해제하는 제2브레이크 및 내측은 제4클러치와 스플라인 결합되며 외측은 제2브레이크와 스플라인 결합되는 리테이너부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 제7회전요소와 변속기하우징을 직접 연결되는 제1고정축과, 제9회전요소와 제4회전요소를 직접 연결하는 제2회전축과, 제8회전요소와 입력축을 직접 연결하는 제3회전축과, 제3회전요소와 출력축을 직접 연결하는 제4회전축과, 제5회전요소와 제2회전요소를 직접 연결하며 입력축 또는 변속기하우징에 선택적으로 연결되는 제5회전축과, 제6회전요소에 연결되는 제6회전축 및 제1회전요소에 연결되며 제2회전축과 제3회전축과 제6회전축에 선택적으로 연결되거나 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제7회전축을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 제1회전요소는 제1선기어로 이루어지며, 제2회전요소는 제1피니언기어로 이루어지며, 제3회전요소는 제1링기어로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 제4회전요소는 제2선기어로 이루어지며, 제5회전요소는 제2피니언기어로 이루어지며, 제6회전요소는 제2링기어로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 제7회전요소는 제3선기어로 이루어지며, 제8회전요소는 제3피니언기어로 이루어지며, 제9회전요소는 제3링기어로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 제1유성기어부와 제2유성기어부와 제3유성기어부에 구비된 각 회전요소를 직접 연결하거나 선택적으로 연결하는 7개의 회전축과 6개의 체결요소를 포함하며, 체결요소 가운데 2개가 선택적으로 작동되어 다단의 변속단을 구현하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 제4클러치의 외경보다 제2브레이크의 외경이 크게 형성되며, 제2브레이크는 리테이너부를 사이에 두고 제4클러치와 마주하는 외측에 위치하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 제1회전요소와 제4회전요소를 선택적으로 연결하거나 해제시키며 리테이너부의 내측에 스플라인 결합되는 제3클러치 및 리테이너부에 설치되며 유압의 공급에 의해 제3클러치를 동작시키는 제3구동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 리테이너부는, 제4클러치와 제2브레이크가 측면에 스플라인 결합되는 제1장착몸체 및 제1장착몸체에서 연장되며 제3클러치가 측면에 스플라인 결합되는 제2장착몸체를 포함하며, 제1장착몸체의 외경보다 제2장착몸체의 외경이 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 제1장착몸체의 내측에는 제4클러치와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제1장착홈부가 구비되며, 제1장착몸체의 외측에는 제2브레이크와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제2장착홈부가 구비되는 것이 바람직하다.

또한 제3구동부는 유압의 공급으로 입력축의 축방향으로 이동되며, 일측은 리테이너부의 외측에 위치하며 타측은 리테이너부와 제4클러치를 관통하여 제3클러치의 측면에 위치하는 것이 바람직하다.

또한 제3구동부는, 리테이너부의 외측에 구비된 제2측면홈부에 설치되며 원심유압에 의해 반력을 형성하는 제3밸런스챔버와, 일측은 리테이너부의 외측에서 제3밸런스챔버와 마주하는 위치에 설치되며 타측은 리테이너부와 제4클러치를 관통하여 제3클러치의 측면에 위치하는 제3피스톤부재와, 제3피스톤부재를 사이에 두고 제3밸런스챔버와 마주하는 위치에 설치되며 유압의 공급에 의해 제3피스톤부재를 제3클러치에 접하는 방향으로 가압하는 제3피스톤챔버 및 제3밸런스챔버의 내측에 설치되며 제3클러치와 이격되는 방향으로 제3피스톤부재를 가압하는 제3리턴스프링을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 차량용 자동변속장치는, 제3클러치 보다 외경이 작은 제4클러치의 외측에 제2브레이크를 설치하므로 차량용 자동변속장치의 외경을 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 차량의 탑재성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치에 적용되는 체결요소의 변속단별 작동표이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도3의 "A"부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제4구동부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3구동부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크작동부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부에 제4클러치와 제3피스톤부재가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3피스톤부재를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리테이너부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치에 적용되는 체결요소의 변속단별 작동표이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치의 요부구성을 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 도3의 "A"부분을 확대 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제4구동부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3구동부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크작동부가 동작되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부에 제4클러치와 제3피스톤부재가 결합된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3피스톤부재를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너부를 도시한 사시도이다.

도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치(1)는 전진 8단 후진 2단을 구현하며 전,후륜구동형 차량에 적용될 수 있다. 차량용 자동변속장치(1)는 싱글피니언을 사용하는 제1,2유성기어부(PG1,PG2)와 더블피니언을 사용하는 제3유성기어부(PG3)와 6개의 체결요소와 리테이너부(10)와, 체결요소를 동작시키는 구동부를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치(1)는, 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축(IS)과 변속된 회전동력을 출력하는 출력축(OS)을 구비한다.

입력축(IS) 상에는 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)와 제3유성기어부(PG3)와, 상기 제1,2,3유성기어부(PG1,PG2,PG3)의 각 회전요소를 상호 직접 연결하거나 선택적으로 연결하는 1개의 고정축과 6개의 회전축 및 6개의 체결요소를 포함한다.

이에 따라, 입력축(IS)으로부터 입력되는 회전동력이 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)와 제3유성기어부(PG3)의 상호 보완 작동에 의해 변속되어 출력축(OS)을 통해 출력된다.

그리고 각 유성기어부는 제3유성기어부(PG3)와 제2유성기어부(PG2)와 제1유성기어부(PG1)가 순차적으로 배치된다.

엔진의 회전동력을 전달받는 입력축(IS)은 동력을 전달하는 입력부재이며, 엔진의 회전동력이 토크컨버터를 통해 토크변환이 이루어지면서 입력된다. 변속된 회전동력을 출력하는 출력축(OS)은 차동장치를 통해 구동륜을 구동시키도록 구동력을 출력한다.

제1유성기어부(PG1)는 입력축(IS) 상에 배치되며, 제1회전요소와 제2회전요소와 제3회전요소를 구비한다. 제1회전요소는 제1선기어(S1)로 이루어지며, 제2회전요소는 제1피니언기어(C1)로 이루어지며, 제3회전요소는 제1링기어(R1)로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 제1유성기어부(PG1)는 싱글 피니언 유성기어부로서, 제1회전요소인 제1선기어(S1), 제1선기어(S1)와 외접으로 맞물리는 제1피니언(C1)을 제2회전요소로 하며, 제1피니언(C1)과 내접으로 맞물리는 제3회전요소인 제1링기어(R1)를 회전요소로 포함한다.

또한 제1유성기어부(PG1)의 제1선기어(S1)는 체결요소인 제2클러치(C2), 제3클러치(C3), 제4클러치(C4)에 의해, 제2유성기어부(PG2)의 제2링기어(R2)와 제2선기어(S2) 및 제3유성기어부(PG3)의 제3링기어(R3)와 제3피니언기어(C3)에 선택적으로 체결 및 해제된다. 또한 제1선기어(S1)는 제2브레이크(B2) 체결요소에 의해 선택적으로 고정 및 해제된다.

제1유성기어부(PG1)의 제1피니언기어(C1)는 체결요소인 제1클러치(C1)에 의해 선택적으로 입력측과 체결 및 해제되며, 다른 체결요소인 제1브레이크(B1)에 의해 선택적으로 고정 및 해제된다.

제2유성기어부(PG2)는 제1유성기어부(PG1)에 연이어 입력축(IS) 상에 배치되며, 제4회전요소와 제5회전요소와 제6회전요소를 구비한다. 제4회전요소는 제2선기어(S2)로 이루어지며, 제5회전요소는 제2피니언기어(C2)로 이루어지며, 제6회전요소는 제2링기어(R2)로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 제2유성기어부(PG2)는 싱글 피니언 유성기어부로서, 제4회전요소인 제2선기어(S2), 제2선기어(S2)와 외접으로 맞물리는 제2피니언(C2)을 제5회전요소로 하며, 제2피니언(P2)과 내접으로 맞물리는 제6회전요소인 제2링기어(R2)를 회전요소로 포함한다.

또한 제2유성기어부(PG2)의 제2선기어(S2)는 제3유성기어부(PG3)의 제3링기어(R3)와 상시 연결되며, 제1유성기어부(PG1)의 제1피니언기어(C1)은 제2유성기어부(PG2)의 제2피니언기어(C2)와 상시 연결된다. 또한 변속기의 출력은 제1유성기어부(PG1)의 제1링기어(R1)로 상시 이루어진다.

제3유성기어부(PG3)는 제2유성기어부(PG2)에 연이어 입력축(IS) 상에 배치되며, 제7회전요소와 제8회전요소와 제9회전요소를 구비한다. 제7회전요소는 제3선기어(S3)로 이루어지며, 제8회전요소는 제3피니언기어(C3)로 이루어지며, 제9회전요소는 제3링기어(R3)로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 제3유성기어부(PG3)는 더블 피니언 유성기어부로서, 제7회전요소인 제3선기어(S3)와, 제3선기어(S3)의 외주 측에 배치되는 제9회전요소인 제3링기어(R3)와, 상호 치합된 상태로 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3)에 각각 외접 및 내접으로 맞물리는 제8회전요소인 2개의 제3피니언(C3)을 회전요소로 포함한다.

또한 제3유성기어부(PG3)는 제3링기어(R3)와 제2선기어(S2)가 직접 연결된 상태로, 제1고정축(TM1)과 제2회전축(TM2) 및 제3회전축(TM3)에 연결된다. 제2유성기어부(PG2)는 제3링기어(R3)와 제2선기어(S2)가 직접 연결됨과 동시에, 제2회전축(TM2)과 제5회전축(TM5) 및 제6회전축(TM6)에 연결된다. 또한 제1유성기어부(PG1)는 제4회전축(TM4)과 제5회전축(TM5) 및 제7회전축(TM7)에 연결된다.

제3유성기어부(PG3)의 제3선기어(S3)는 상시 고정되며, 제3피니언기어(C3)는 입력축(IS)과 상시 연결되며, 제3링기어(R3)는 입력 대비 상시 감속이 이루어지는 출력요소이다

제1고정축(TM1)은 제7회전요소인 제3선기어(S3)와 변속기하우징(H)을 직접 연결하여 상시 고정요소로 작동된다. 제2회전축(TM2)은 제9회전요소인 제3링기어(R3)와 제4회전요소인 제2선기어(S2)를 직접 연결하므로 감속 출력이 이루어진다. 제3회전축(TM3)은 제8회전요소인 제3피니언(C3)과 입력축(IS)을 직접 연결하여 상시 입력요소로 작동한다. 제4회전축(TM4)은 제3회전요소인 제1링기어(R1)와 출력축(OS)을 직접 연결하여 최종 출력요소로 작동한다.

제5회전축(TM5)은 제5회전요소인 제2피니언(C2)과 제2회전요소인 제1피니언(C1)을 직접 연결하며, 입력축(IS)과 선택적으로 연결되어 입력요소로 작동되거나, 변속기하우징(H)과 선택적으로 연결되어 고정요소로 작동된다. 제6회전축(TM6)은 제6회전요소인 제2링기어(R2)에 연결된다.

제7회전축(TM7)은 제1회전요소인 제1선기어(S1)에 연결된 상태로 제2회전축(TM2), 제3회전축(TM3) 및 제6회전축(TM6)에 선택적으로 연결되거나, 변속기하우징(H)과 선택적으로 연결된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치(1)는, 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)와 제3유성기어부(PG3)에 구비된 각 회전요소를 직접 연결하거나 선택적으로 연결하는 1개의 고정축과 6개의 회전축 및 6개의 체결요소를 포함하며, 체결요소 가운데 2개가 선택적으로 작동되어 다단의 변속단을 구현하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서 사용되는 6개의 체결요소는, 회전축 사이를 선택적으로 연결하는 제1,2,3,4클러치(C1,C2,C3,C4)와, 회전축과 변속기하우징(H) 사이를 선택적으로 연결하는 제1,2브레이크(B1,B2)로 구성된다.

제1클러치(C1)는 제5회전축(TM5)과 입력축(IS)을 선택적으로 연결하며, 제2클러치(C2)는 제6회전축(TM6)과 제7회전축(TM7)을 선택적으로 연결한다. 제3클러치(C3)는 제2회전축(TM2)과 제7회전축(TM7)을 선택적으로 연결하므로, 제1회전요소인 제1선기어(S1)와 제4회전요소인 제2선기어(S2)를 선택적으로 연결하거나 해제시키킨다. 제4클러치(C4)는 제3회전축(TM3)과 제7회전축(TM7)을 선택적으로 연결하므로, 제8회전요소인 제3피니언(C3)과 제1회전요소인 제1선기어(S1)를 선택적으로 연결하거나 해제시킨다.

제1브레이크(B1)는 제5회전축(TM5)과 변속기하우징(H)을 선택적으로 연결한다. 제2브레이크(B2)는 제7회전축(TM7)과 변속기하우징(H)을 선택적으로 연결하므로 제1회전요소인 제1선기어(S1)와 변속기하우징(H)을 선택적으로 연결하거나 해제한다.

클러치는 회전체와 회전체를 선택적으로 연결하는 체결요소이며, 브레이크는 회전체와 비회전체를 선택적으로 연결하는 체결요소이다. 따라서 클러치가 작동한다고 함은 상호 연결되는 회전축이 회전체로 작동되며, 브레이크가 작동한다고 함은 변속기하우징(H)에 연결되는 회전축이 고정체로 작동된다는 의미이다.

또한 제1,2,3,4클러치(C1,C2,C3,C4)와 제1,2브레이크(B1,B2)로 이루어지는 각 체결요소는 유압에 의하여 마찰 결합되는 다판식 유압마찰 결합유닛으로 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 자동변속장치(1)에 적용되는 체결요소의 변속단별 작동표로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어트레인은 6개의 체결요소 중 각 변속단에서 2개의 체결요소가 동시 작동하면서 전진 8단과 후진 2단의 변속단을 구현한다. 도 2를 참조하여 각 변속단별 체결요소의 작동 상태를 설명한다.

전진 1단 변속단은 제2클러치(C2)와 제1브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 2단 변속단은 제2클러치(C2)와 제2브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 3단 변속단은 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 4단 변속단은 제2클러치(C2)와 제4클러치(C4)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 5단 변속단은 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 6단 변속단은 제1클러치(C1)와 제4클러치(C4)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 7단 변속단은 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3))의 동시 작동에 의하여 구현된다. 전진 8단 변속단은 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 후진 1단 변속단은 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 동시 작동에 의하여 구현된다. 후진 2단 변속단은 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1)의 동시작동에 의하여 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치(1)의 각 변속단별 변속과정을 설명한다.

전진 1단 변속단에서는 제2클러치(C2)와 제1브레이크(B1)가 동시에 작동 제어된다. 그러면, 제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되면서 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다.

이때, 제2클러치(C2)의 작동에 의해 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)는 제1피니언(C1)과 제2피니언(C2)이 직접 연결됨과 동시에, 제2링기어(R2)와 제1선기어(S1)가 연결되어 상호 직결의 상태로 구동한다.

제2회전축(TM2)의 감속 출력이 이루어지는 상태에서, 제1브레이크(B1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)이 고정요소로 작동하면서 전진 1단의 변속이 이루어진다.

전진 2단 변속단에서는 전진 1단 변속단의 상태에서 작동하던 제1브레이크(B1)의 작동이 해제되고 제2브레이크(B2)가 작동되도록 제어된다.

제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되면서 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다.

제2클러치(C2)의 작동에 의해 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)는 제1피니언(C1)과 제2피니언(C2)이 직접 연결됨과 동시에, 제2링기어(R2)와 제1선기어(S1)가 연결되어 상호 직결의 상태로 구동한다.

제2회전축(TM2)의 감속 출력이 이루어지는 상태에서, 제2브레이크(B2)의 작동에 의하여 제7회전축(TM7)이 고정요소로 작동하면서 전진 2단의 변속이 이루어진다.

전진 3단 변속단에서는 전진 2단 변속단의 상태에서 작동하던 제2브레이크(B2)의 작동이 해제되고 제3클러치(C3)가 작동되도록 제어된다.

제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되면서 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다.

제2클러치(C2)의 작동에 의해 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)는 제1피니언(C1)과 제2피니언(C2)이 직접 연결됨과 동시에, 제2링기어(R2)와 제1선기어(S1)가 연결되어 상호 직결의 상태로 구동한다.

제2회전축(TM2)의 감속 출력은 제3클러치(C3)의 작동에 의하여 제7회전축(TM7)에 그대로 입력되면서 전진 3단의 변속이 이루어진다.

전진 4단 변속단에서는 상기 전진 3단 변속단의 상태에서 작동하던 제3클러치(C3)의 작동이 해제되고, 제4클러치(C4)가 작동되도록 제어된다.

제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되면서 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다.

제2클러치(C2)의 작동에 의해 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)는 제1피니언(C1)과 제2피니언(C2)이 직접 연결됨과 동시에, 제2링기어(R2)와 제1선기어(S1)가 연결되어 상호 직결의 상태로 구동한다.

제2회전축(TM2)의 감속 출력이 이루어지는 상태에서, 제4클러치(C4)의 작동에 의하여 제7회전축(TM7)에 제3회전축(TM3)을 통하여 입력축(IS)의 입력이 그대로 전달되면서 전진 4단의 변속이 이루어진다.

전진 5단 변속단에서는 상기 전진 4단 변속단의 상태에서 작동하던 제4클러치(C4)의 작동이 해제되고, 제1클러치(C1)가 작동되도록 제어된다.

제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되면서 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다.

제2클러치(C2)의 작동에 의해 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)는 제1피니언(C1)과 제2피니언(C2)이 직접 연결됨과 동시에, 제2링기어(R2)와 제1선기어(S1)가 연결되어 상호 직결의 상태로 구동한다.

제2회전축(TM2)의 감속 출력이 이루어지는 상태에서, 제1클러치(C1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)에 입력축(IS)의 입력이 그대로 전달되면서 전진 5단의 변속이 이루어진다.

전진 6단 변속단에서는 전진 5단 변속단의 상태에서 작동하던 제2클러치(C2)의 작동이 해제되고, 제1클러치(C1)와 제4클러치(C4)가 작동되도록 제어된다.

그러면, 제1유성기어부(PG1)는 제1클러치(C1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)에 입력축(IS)의 입력이 그대로 전달되고, 제4클러치(C4)의 작동에 의하여 제7회전축(TM7)에 제3회전축(TM3)을 통하여 입력축(IS)의 입력이 그대로 전달되면서 전진 6단의 변속이 이루어진다.

전진 7단 변속단에서는 전진 6단 변속단의 상태에서 작동하던 제4클러치(C4)의 작동이 해제되고 제3클러치(C3)가 작동되도록 제어된다.

그러면, 제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되면서 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다. 또한, 제1유성기어부(PG1)는 제1클러치(C1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)에 입력축(IS)의 입력이 그대로 전달되고, 제3클러치(C3)의 작동에 의하여 제7회전축(TM7)에 제2회전축(TM2)의 감속 출력이 입력되면서 전진 7단의 변속이 이루어진다.

전진 8단 변속단에서는 전진 7단 변속단의 상태에서 작동하던 제3클러치(C3)의 작동이 해제되고, 제2브레이크(B2)가 작동되도록 제어된다.

그러면, 제1유성기어부(PG1)는 제1클러치(C1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)에 입력축(IS)의 입력이 그대로 전달되고, 제2브레이크(B2)의 작동에 의하여 제7회전축(TM7)이 고정요소로 작동하면서 전진 8단의 변속이 이루어진다.

후진 1단 변속단에서는 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)가 작동되도록 제어된다. 그러면, 제3유성기어부(PG3)는 제3회전축(TM3)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서, 제1고정축(TM1)이 고정요소로 작동되며 제2회전축(TM2)을 통해 감속 출력이 이루어진다.

제2회전축(TM2)의 감속 출력은 제3클러치(C3)의 작동에 의하여 제1유성기어부(PG1)의 제7회전축(TM7)에 그대로 입력되며, 제1브레이크(B1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)이 고정요소로 작동하면서 후진 1단의 변속이 이루어진다.

후진 2단 변속단에서는 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1)가 작동되도록 제어된다. 제4클러치(C4)의 작동으로 입력축(IS)을 통해 입력된 동력은 제3회전축(TM3)과 제7회전축(TM7)을 통해 제1유성기어부(PG1)로 그대로 전달된다. 또한 제1브레이크(B1)의 작동에 의하여 제5회전축(TM5)이 고정요소로 작동하면서 후진 2단의 변속이 이루어진다.

상기와 같은 변속과정에서 전진 6단, 7단, 8단과 후진 1단, 2단 변속단에서와 같이 제2클러치(C2)의 작동이 해제되는 경우에는 제2링기어(R2)와 제1선기어(S1)의 연결이 해제되므로 2개의 회전요소로 입력이 이루어지더라도 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)가 직결의 상태가 되지 않는 바, 변속단의 변속이 이루어지게 된다.

상기에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1유성기어부(PG1)와 제2유성기어부(PG2)와 제3유성기어부(PG3)를 4개의 클러치(C1,C2,C3,C4)와 2개의 브레이크(B1,B2)의 작동 제어를 통하여 전진 8단 및 후진 2단의 변속단을 실현할 수 있다.

도 3과 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 리테이너부(10)는 용접이나 압입 또는 스플라인결합 등 다양한 결합방법에 의해 제7회전축(TM7)에 결합되며, 제7회전축(TM7)과 함께 회전된다. 리테이너부(10)는 변속기의 하우징 내측에 회전 가능하게 설치되며, 3개의 체결요소에 구비된 디스크셋과 연결된다. 또한 리테이너부(10)에는 2개의 체결요소를 동작시키기 위한 2개의 구동부가 측면에 장착된다. 리테이너부(10)는 1개의 단일부품으로 이루어질 수 있으며, 2개의 부품이 조립에 의해 결합된 상태로 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 리테이너부(10)는, 제2브레이크(B2)와 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)로 이루어진 3개의 체결요소에 구비된 디스크셋이 조립되기 위한 스플라인이 구비된다. 또한 리테이너부(10)에는 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)의 체결과 해제 기능을 수행하기 위한 제3구동부(50)의 제3피스톤챔버(56)와, 제4구동부(60)의 제4피스톤챔버(63)를 측면에 형성하기 위한 홈부를 구비하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 또한 리테이너부(10)는 제1회전요소와 함께 회전된다.

한편 제3구동부(50)와 제4구동부(60)를 동작시키는 유압은 제3유성기어부(PG3)의 좌측에 위치한 리테이너부(10)를 통해 이루어진다.

일 실시예에 따른 리테이너부(10)가 3개의 체결요소에 공용으로 사용될 수 있으므로 설치공간을 절약하여 컴팩트한 외관을 제공할 수 있으며, 제품의 중량도 감소시켜 차량의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한 종래 대비 부품수가 감소되어 조립공정이 감소되므로 생산비를 절감할 수 있다. 리테이너부(10)를 공용으로 사용하는 체결요소는 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4) 및 제2브레이크(B2)이다.

또한 리테이너부(10)는 단일 부재로 형성되거나, 복수 개의 부재가 일체로 결합되어 단일 형상을 형성하는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리테이너부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 리테이너부(11)가 내측리테이너몸체(13)와 외측리테이너몸체(15)로 구성된 경우, 내측리테이너몸체(13)와 외측리테이너몸체(15)는 압입이나 용접 등 다양한 결합방법에 의해 서로 고정될 수 있다.

한편 도 3과 도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 리테이너부(10)는 고정몸체(20), 연장몸체(30) 및 장착몸체(40)를 포함한다. 제7회전축(TM7)과 함께 회전되는 리테이너부(10)의 내측은 제3클러치(C3) 및 제4클러치(C4)와 스플라인 결합되며, 리테이너부(10)의 외측은 제2브레이크(B2)와 스플라인 결합된다.

고정몸체(20)는 링 형상으로 형성되며, 일 실시예에 따른 고정몸체(20)는 제3유성기어부(PG3)의 좌측단(도 1기준)에 위치한다. 고정몸체(20)는 제7회전축(TM7)에 고정되어 제7회전축(TM7)과 함께 회전된다.

연장몸체(30)는 고정몸체(20)의 외측으로 연장되며, 제3클러치(C3)를 동작시키는 제3구동부(50)와 제4클러치(C4)를 동작시키는 제4구동부(60)가 설치된다. 연장몸체(30)는 입력축(IS)과 교차하는 종방향(도 3기준)으로 연장되며, 제1연장몸체(32)와 제2연장몸체(36)로 구성된다.

제1연장몸체(32)는 고정몸체(20)에 연결되며, 제4구동부(60)가 안착되는 제1측면홈부(34)를 내측(도 3기준 우측)에 구비한다. 제1연장몸체(32)는 고정몸체(20)의 외측에 링 형상으로 형성되며, 내측을 향하여 오목한 형상의 제1측면홈부(34)를 형성한다.

제2연장몸체(36)는 제1연장몸체(32)에서 연장되며, 제3구동부(50)가 안착되는 제2측면홈부(38)를 외측(도 3기준 좌측)에 구비한다. 제2측면홈부(38)는 제2연장몸체(36)를 따라 환형 형상의 오목한 홈을 형성한다.

연장몸체(30)의 단면형상을 보다 구체적으로 설명하면, 고정몸체(20)의 상측(이하 도 3기준)으로 제1연장몸체(32)가 연장된 후, 제1연장몸체(32)와 단차를 형성하는 제2연장몸체(36)가 상측으로 연결된다.

제1연장몸체(32)의 내측에는 제4클러치(C4)를 가압하는 제4구동부(60)가 설치되며, 제2연장몸체(36)의 외측에는 제3클러치(C3)를 가압하는 제3구동부(50)가 설치된다.

도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 장착몸체(40)는 연장몸체(30)에서 입력축(IS)의 축방향(D)으로 연장되며, 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)와 제2브레이크(B2)가 측면에 스플라인 결합되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따른 장착몸체(40)는, 제4클러치(C4)와 제2브레이크(B2)가 측면에 스플라인 결합되는 제1장착몸체(42)와, 제1장착몸체(42)에서 연장되며 제3클러치(C3)가 측면에 스플라인 결합되는 제2장착몸체(48)를 포함한다.

연장몸체(30)의 테두리에서 축방향(D)으로 연장되는 제1장착몸체(42)의 내측에는 제4클러치(C4)와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제1장착홈부(44)가 복수로 구비되며, 제1장착몸체(42)의 외측에는 제2브레이크(B2)와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제2장착홈부(46)가 복수로 구비된다.

제1장착몸체(42)는 양측이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 제1장착몸체(42)의 일측은 연장몸체(30)에 연결되며, 제1장착몸체(42)의 타측에는 제2장착몸체(48)가 연결된다. 제2장착몸체(48)도 양측이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 제2장착몸체(48)의 일측은 제1장착몸체(42)에 연결되며, 제2장착몸체(48)의 타측은 개구된 형상으로 형성된다. 또한 제1장착몸체(42)의 외경보다 제2장착몸체(48)의 외경이 크게 형성된다.

제2장착몸체(48)의 내측에는 제3클러치(C3)와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제3장착홈부(49)가 복수로 구비되는 것이 바람직하다.

리테이너부(10)에 설치되는 체결요소 중 제4클러치(C4)의 외경보다 제3클러치(C3)의 외경이 크게 형성되며, 제3클러치(C3)의 외경보다 제2브레이크(B2)의 외경이 크게 형성된다. 제2브레이크(B2)는 리테이너부(10)의 제1장착몸체(42)를 사이에 두고 제4클러치(C4)와 마주하는 외측에 위치한다.

따라서 제3클러치(C3) 보다 외경이 작은 제4클러치(C4)의 외측에 제2브레이크(B2)를 설치하므로 차량용 자동변속장치(1)의 외경을 감소시킬 수 있다. 이로 인하여 차량용 자동변속장치(1)의 컴팩트한 설계가 가능하며, 차량용 자동변속장치(1)가 차량에 탑재될 때 공간의 제약을 덜 받으므로 차량의 탑재성이 개선된다.

제4클러치(C4)와 제2브레이크(B2)가 장착되는 제1장착몸체(42)의 외경을 제3클러치(C3)가 장착되는 제2장착몸체(48)의 외경보다 작게 형성하므로, 제3클러치(C3)를 작동시키는 제3피스톤부재(52)는 리테이너부(10)를 관통하여 리테이너부(10)의 내측으로 이동 가능하게 설치된다.

리테이너부(10)의 장착몸체(40) 내측에 설치되는 제4클러치(C4)는 제4디스크(C41)와 제4플레이트(C42)를 포함한다.

제4디스크(C41)는 제8회전요소인 제3피이언기어(C3)와 함께 회전하며 링 형상으로 형성된다. 제4디스크(C41)는 링 형상으로 형성되며, 제4디스크(C41)의 내측으로 돌출된 복수의 돌기는 제3피니언기어(C3)와 연결된 부재에 스플라인 결합된다.

제4플레이트(C42)는 리테이너부(10)의 장착몸체(40)에 스플라인 결합되어 장착몸체(40)와 함께 회전하며, 제4디스크(C41)와 마주하는 형상으로 설치되어서 제4구동부(60)의 동작으로 제4디스크(C41)에 압착되어 회전이 동기화된다. 또한 제4플레이트(C42)를 관통하는 제3가압부재(54)는 작동유압의 공급으로 제3클러치(C3)를 가압한다.

제4플레이트(C42)는, 제4디스크(C41)와 마주하는 형상으로 설치되는 링 형상의 제4플레이트몸체(C43)와, 제4플레이트몸체(C43)에서 돌출되어 장착몸체(40)에 스플라인 결합되는 제4플레이트돌기(C44)를 포함한다. 제4플레이트몸체(C43)의 외측에는 원주 방향을 따라 제3가압부재(54)와 플레이트돌기가 교대로 위치하므로 제3가압부재(54)는 제4플레이트(C42)에 간섭되지 않고 직선 이동을 할 수 있다.

제4디스크(C41)와 제4플레이트(C42)는 복수로 구비되며, 서로 교대로 적층되어 제4클러치(C4)를 형성한다.

제3구동부(50)는 리테이너부(10)에 설치되며, 유압의 공급에 의해 입력축(IS)의 축방향(D)으로 이동되어 제3클러치(C3)를 동작시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 제3구동부(50)의 일측은 리테이너부(10)의 외측에 위치하며 타측은 리테이너부(10)와 제4클러치(C4)를 관통하여 제3클러치(C3)의 측면에 위치한다. 제3구동부(50)는, 제3밸런스챔버(51), 제3피스톤부재(52), 제3피스톤챔버(56) 및 제3리턴스프링(57)을 포함한다.

제3밸런스챔버(51)는 리테이너부(10)의 외측에 구비된 제2측면홈부(38)에 설치되며 원심유압에 의해 반력을 형성한다. 제2연장몸체(36)의 외측에 구비된 제2측면홈부(38)에 접하여 제3밸런스챔버(51)가 형성된다.

제3밸런스챔버(51)의 설치이유에 대하여 설명하면, 제3구동부(50) 동작시 제3피스톤부재(52)가 바라던 바대로 충분히 복원되지 못하고, 제3클러치(C3)에 접촉되는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우, 제3클러치(C3)에 구비된 플레이트와 디스크는 서로 이격되지 못하고 지속적인 마찰을 발생시킨다. 따라서 제3클러치(C3)에서 발생되는 저항슬립(FRICTIONAL SLIP) 현상은 차량용 자동변속장치(1)의 내구성을 떨어뜨리고, 동력손실을 증가시킨다.

제3클러치(C3)에 발생되는 저항슬립 현상을 방지하기 위해, 제3피스톤챔버(56)의 반대편에 제3밸런스챔버(51)를 형성한다. 제3피스톤챔버(56)에 잔존하는 오일의 원심유압에 상응하는 크기로서 그 방향이 제3피스톤챔버(56)의 원심유압과 반대로 작용하는 원심유압을 제3밸런스챔버(51) 내의 오일에 의해 유발함으로써, 제3피스톤챔버(56)의 원심유압에 의한 제3피스톤부재(52)의 이동을 막을 수 있다.

제3피스톤부재(52)의 일측은 제2연장몸체(36)의 외측에서 제3밸런스챔버(51)와 마주하는 위치에 설치되며, 제3피스톤부재(52)의 타측은 제2연장몸체(36)와 제4클러치(C4)를 관통하여 제3클러치(C3)의 측면에 위치하며, 유압의 공급으로 이동되어 제3클러치(C3)의 측면을 가압한다. 일 실시예에 따른 제3피스톤부재(52)는, 제3피스톤몸체(53), 제3가압부재(54) 및 오일안내부(55)를 포함한다.

제3피스톤몸체(53)는 링 형상으로 형성되어 연장몸체(30)의 외측에 위치한다. 제3피스톤몸체(53)와 리테이너부(10)의 외측에 형성된 제2측면홈부(38)에 의해 제3밸런스챔버(51)가 형성된다.

제3가압부재(54)는 제3피스톤몸체(53)에서 돌출되어 연장몸체(30)와 제4클러치(C4)를 관통하여 제3클러치(C3)의 측방향에 위치한다. 제3가압부재(54)는 제3피스톤몸체(53)의 원주방향을 따라 복수 개가 설정된 간격으로 이격된다. 제3가압부재(54)는 곡면을 구비한 사각편 형상으로 형성되며, 리테이너부(10)의 연장몸체(30)에 구비된 구멍을 통해 리테이너부(10)의 내측으로 삽입된다.

오일안내부(55)는 제3가압부재(54)의 내측에 구멍을 형성하여 오일의 비산을 안내한다. 오일안내부(55)는 원심력에 의해 입력축(IS)이 위치한 중심부에서 외부로 이동되는 오일의 비산을 안내하므로 차량용 자동변속장치(1)의 윤활이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

제3피스톤챔버(56)는 제3피스톤부재(52)를 사이에 두고 제3밸런스챔버(51)와 마주하는 위치에 설치되며, 유압의 공급에 의해 제3피스톤부재(52)를 제3클러치(C3)에 접하는 방향으로 가압한다.

제3리턴스프링(57)은 제3밸런스챔버(51)의 내측에 설치되며, 제3클러치(C3)와 이격되는 방향으로 제3피스톤부재(52)를 가압한다. 제3리턴스프링(57)은 코일스프링을 사용하나 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 종류의 스프링이나 탄성장치들이 사용될 수 있다. 제3리턴스프링(57)의 일측은 리테이너부(10)의 제2측면홈부(38)에 접하며 제3리턴스프링(57)의 타측은 제3피스톤몸체(53)에 접한다.

제4구동부(60)는 리테이너부(10)의 내측에 구비된 제1측면홈부(34)에 설치되며, 유압의 공급으로 제4클러치(C4)를 동작시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다. 일 실시예에서는 제3클러치(C3)를 작동시키는 제3구동부(50)의 작동방향과, 제4클러치(C4)를 작동시키는 제4구동부(60)의 작동방향이 동일하게 형성된다. 제4구동부(60)는 제4밸런스챔버(61), 제4피스톤부재(62), 제4피스톤챔버(63) 및 제4리턴스프링(64)을 포함한다.

제4밸런스챔버(61)는 제4피스톤부재(62)를 사이에 두고 제4피스톤챔버(63)와 마주하는 위치에 유압이 공급되는 공간을 구비하며, 제4피스톤챔버(63)에 잔존하는 오일의 원심유압과 반대되는 방향으로 원심유압을 발생시켜 제4피스톤부재(62)의 이동을 구속한다.

제4피스톤부재(62)의 일측은 제4피스톤챔버(63)에 접하며 타측은 제4클러치(C4)의 측면과 마주하는 위치로 연장된다. 제4피스톤부재(62)는 리테이너부(10)의 연장몸체(30)를 따라 상측으로 연장되어 제4클러치(C4)의 측면에 위치한다.

제4피스톤챔버(63)는 연장몸체(30)의 내측에 구비된 제1측면홈부(34)에 설치되며 유압의 공급으로 제4클러치(C4)를 동작시키는 작동압을 형성한다. 리테이너부(10)와 제1측면홈부(34)로 삽입된 제4피스톤부재(62)의 사이로 제4피스톤챔버(63)가 형성되며, 리테이너부(10)의 내측에 구비된 유로를 통해 오일이 공급된다.

제4리턴스프링(64)은 제4피스톤부재(62)를 사이에 두고 제4피스톤챔버(63)와 마주하는 위치에 설치되며 제4피스톤부재(62)의 동작이 완료된 후 제4피스톤부재(62)를 초기위치로 복귀시키는 반력을 공급한다. 일 실시예에 따른 제4리턴스프링(64)은 코일스프링을 사용하나 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 종류의 스프링이나 탄성장치들이 사용될 수 있다. 제4리턴스프링(64)은 제4밸런스챔버(61)의 내측에 설치되어 제4피스톤부재(62)를 제4클러치(C4)와 이격되는 방향으로 탄성 지지한다.

브레이크작동부(70)는 변속기하우징(H)에 직선 이동이 가능하게 설치되며, 유압의 공급으로 이동되어 제2브레이크(B2)를 가압하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 브레이크작동부(70)는, 브레이크피스톤챔버(72), 브레이크피스톤부재(74) 및 브레이크리턴스프링(76)을 포함한다.

브레이크피스톤챔버(72)는 변속기하우징(H)을 관통하는 구멍을 통해 오일을 공급받아 제2브레이크(B2)를 작동시키는 작동압을 형성한다. 브레이크피스톤부재(74)의 일측은 브레이크피스톤챔버(72)에 접하며 타측은 제2브레이크(B2)의 측면과 마주하는 위치로 연장된다. 브레이크리턴스프링(76)은 브레이크피스톤부재(74)를 사이에 두고 브레이크피스톤챔버(72)와 마주하는 위치에 설치되며, 브레이크피스톤부재(74)의 동작이 완료된 후 브레이크피스톤부재(74)를 초기위치로 복귀시키는 반력을 공급한다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속장치(1)의 체결요소 작동상태를 개략적으로 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 리테이너부(10)의 내측에 구비된 유로를 통해 제4피스톤챔버(63)로 오일이 공급된다. 제4피스톤챔버(63)에 작동유압이 인가되면, 제4피스톤부재(62)가 제4리턴스프링(64)의 스프링력을 초과하는 힘에 의해 제4클러치(C4)를 가압하는 방향으로 이동되어 제4클러치(C4)를 압착시키므로 제4클러치(C4)가 동작된다.

제4피스톤챔버(63)로 공급되는 작동유압을 해제시키면, 제4리턴스프링(64)에 의해 제4피스톤부재(62)는 제4클러치(C4)와 이격되는 방향으로 밀리게 되며, 압착되었던 제4플레이트(C42)와 제4디스크(C41)는 이격되면서 회전 동기화가 해제된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 리테이너부(10)의 내측에 구비된 유로를 통해 제3구동부(50)의 제3피스톤챔버(56)로 오일이 공급된다. 제3피스톤챔버(56)로 공급된 오일의 압력에 의해 제3피스톤부재(52)가 이동되어 제3클러치(C3)를 가압하므로 제3클러치(C3)가 작동된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 변속기하우징(H)에 구비된 구멍을 통해 브레이크피스톤챔버(72)로 공급된 오일에 의해 브레이크피스톤부재(74)가 제2브레이크(B2)를 향한 방향으로 이동되어 제2브레이크(B2)의 측면을 가압하므로 제2브레이크(B2)가 동작된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 리테이너부(10)가 3개의 체결요소에 공용으로 사용될 수 있으므로 설치공간을 절약하여 컴팩트한 외관을 제공할 수 있으며, 제품의 중량도 감소시켜 차량의 연비를 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 리테이너부(10)를 복수의 체결요소에 공용으로 사용할 수 있으므로 부품수가 감소되어 제조공정이 단축되며, 이로 인하여 생산원가를 절감할 수 있다. 또한 제3클러치(C3) 보다 외경이 작은 제4클러치(C4)의 외측에 제2브레이크(B2)를 설치하므로 차량용 자동변속장치(1)의 외경을 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 차량의 탑재성을 향상시킬 수 있다. 또한 제3클러치(C3)를 작동시키는 제3피스톤부재(52)가 리테이너부(10)를 관통하여 리테이너부(10)의 내측으로 이동 가능하게 설치되므로 차량용 자동변속장치(1)의 외경을 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 차량의 탑재성을 향상시킬 수 있다.

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.

1: 차량용 자동변속장치 IS: 입력축 D: 축방향 OS: 출력축 H: 변속기하우징
PG1: 제1유성기어부 S1: 제1선기어 C1: 제1피니언기어 R1: 제1링기어
PG2: 제2유성기어부 S2: 제2선기어 C2: 제2피니언기어 R2: 제2링기어
PG3: 제3유성기어부 S3: 제3선기어 C3: 제3피니언기어 R3: 제3링기어
TM1: 제1고정축 TM2: 제2회전축 TM3: 제3회전축 TM4: 제4회전축 TM5: 제5회전축 TM6: 제6회전축 TM7: 제7회전축
C1: 제1클러치 C2: 제2클러치 C3: 제3클러치 C4: 제4클러치 C41: 제4디스크 C42: 제4플레이트 C43: 제4플레이트몸체 C44: 제4플레이트돌기
B1: 제1브레이크 B2: 제2브레이크
10,11: 리테이너부 13: 내측리테이너몸체 15: 외측리테이너몸체 20: 고정몸체 30: 연장몸체 32: 제1연장몸체 34: 제1측면홈부 36: 제2연장몸체 38: 제2측면홈부 40: 장착몸체 42: 제1장착몸체 44: 제1장착홈부 46: 제2장착홈부 48: 제2장착몸체 49: 제3장착홈부
50: 제3구동부 51: 제3밸런스챔버 52: 제3피스톤부재 53: 제3피스톤몸체 54: 제3가압부재 55: 오일안내부 56: 제3피스톤챔버 57: 제3리턴스프링
60: 제4구동부 61: 제4밸런스챔버 62: 제4피스톤부재 63: 제4피스톤챔버 64: 제4리턴스프링
70: 브레이크작동부 72: 브레이크피스톤챔버 74: 브레이크피스톤부재 76: 브레이크리턴스프링

Claims (12)

1. 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축;
   변속된 회전동력을 출력하는 출력축;
   상기 입력축 상에 배치되며, 제1회전요소와 제2회전요소와 제3회전요소를 구비하는 제1유성기어부;
   상기 제1유성기어부에 연이어 상기 입력축 상에 배치되며 제4회전요소와 제5회전요소와 제6회전요소를 구비하는 제2유성기어부;
   상기 제2유성기어부에 연이어 상기 입력축 상에 배치되며, 제7회전요소와 제8회전요소와 제9회전요소를 구비하는 제3유성기어부;
   상기 제8회전요소와 제1회전요소를 선택적으로 연결하거나 해제시키는 제4클러치;
   상기 제4클러치의 외측에 위치하며, 상기 제1회전요소와 변속기하우징을 선택적으로 연결하거나 해제하는 제2브레이크; 및
   내측은 상기 제4클러치와 스플라인 결합되며 외측은 상기 제2브레이크와 스플라인 결합되는 리테이너부;를 포함하며,
   상기 제4클러치의 외경보다 상기 제2브레이크의 외경이 크게 형성되며, 상기 제2브레이크는 상기 리테이너부를 사이에 두고 상기 제4클러치와 마주하는 외측에 위치하는 것을 특징으로 하며,
   상기 제1회전요소와 상기 제4회전요소를 선택적으로 연결하거나 해제시키며, 상기 리테이너부의 내측에 스플라인 결합되는 제3클러치; 및
   상기 리테이너부에 설치되며, 유압의 공급에 의해 상기 제3클러치를 동작시키는 제3구동부;를 더 포함하며,
   상기 제3구동부는, 상기 리테이너부의 외측에 구비된 제2측면홈부에 설치되며 원심유압에 의해 반력을 형성하는 제3밸런스챔버;
   일측은 상기 리테이너부의 외측에서 상기 제3밸런스챔버와 마주하는 위치에 설치되며, 타측은 상기 리테이너부와 상기 제4클러치를 관통하여 상기 제3클러치의 측면에 위치하는 제3피스톤부재;
   상기 제3피스톤부재를 사이에 두고 상기 제3밸런스챔버와 마주하는 위치에 설치되며, 유압의 공급에 의해 상기 제3피스톤부재를 상기 제3클러치에 접하는 방향으로 가압하는 제3피스톤챔버; 및
   상기 제3밸런스챔버의 내측에 설치되며, 상기 제3클러치와 이격되는 방향으로 상기 제3피스톤부재를 가압하는 제3리턴스프링;을 포함하며,
   상기 제3피스톤부재는, 링 형상으로 형성되어 상기 연장몸체의 외측에 위치하는 제3피스톤몸체;
   상기 제3피스톤몸체에서 돌출되어 상기 연장몸체와 상기 제4클러치를 관통하여 상기 제3클러치의 측방향에 위치하는 제3가압부재; 및
   상기 제3가압부재의 내측에 구멍을 형성하여 오일의 비산을 안내하는 오일안내부;를 포함하며,
   상기 제3가압부재는 상기 제3피스톤몸체의 원주방향을 따라 복수 개가 설정된 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제7회전요소와 상기 변속기하우징을 직접 연결되는 제1고정축;
   상기 제9회전요소와 상기 제4회전요소를 직접 연결하는 제2회전축;
   상기 제8회전요소와 상기 입력축을 직접 연결하는 제3회전축;
   상기 제3회전요소와 상기 출력축을 직접 연결하는 제4회전축;
   상기 제5회전요소와 상기 제2회전요소를 직접 연결하며, 상기 입력축 또는 상기 변속기하우징에 선택적으로 연결되는 제5회전축;
   상기 제6회전요소에 연결되는 제6회전축; 및
   상기 제1회전요소에 연결되며, 상기 제2회전축과 상기 제3회전축과 상기 제6회전축에 선택적으로 연결되거나, 상기 변속기하우징과 선택적으로 연결되는 제7회전축;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1회전요소는 제1선기어로 이루어지며, 상기 제2회전요소는 제1피니언기어로 이루어지며, 상기 제3회전요소는 제1링기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제4회전요소는 제2선기어로 이루어지며, 상기 제5회전요소는 제2피니언기어로 이루어지며, 상기 제6회전요소는 제2링기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제7회전요소는 제3선기어로 이루어지며, 상기 제8회전요소는 제3피니언기어로 이루어지며, 상기 제9회전요소는 제3링기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1유성기어부와 상기 제2유성기어부와 상기 제3유성기어부에 구비된 각 회전요소를 직접 연결하거나 선택적으로 연결하는 1개의 고정축과 6개의 회전축 및 6개의 체결요소를 포함하며, 상기 체결요소 가운데 2개가 선택적으로 작동되어 다단의 변속단을 구현하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 리테이너부는, 상기 제4클러치와 상기 제2브레이크가 측면에 스플라인 결합되는 제1장착몸체; 및
   상기 제1장착몸체에서 연장되며, 상기 제3클러치가 측면에 스플라인 결합되는 제2장착몸체;를 포함하며,
   상기 제1장착몸체의 외경보다 상기 제2장착몸체의 외경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1장착몸체의 내측에는 상기 제4클러치와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제1장착홈부가 구비되며,
    상기 제1장착몸체의 외측에는 상기 제2브레이크와 스플라인 결합되는 장공 형상의 제2장착홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3구동부는 유압의 공급으로 상기 입력축의 축방향으로 이동되며, 일측은 상기 리테이너부의 외측에 위치하며 타측은 상기 리테이너부와 상기 제4클러치를 관통하여 상기 제3클러치의 측면에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속장치.
    
    
12. 삭제

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