KR102487181B1

KR102487181B1 - 차량용 자동변속기의 유성기어트레인

Info

Publication number: KR102487181B1
Application number: KR1020170182958A
Authority: KR
Inventors: 이강훈; 박성훈; 전재영; 오원석
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2017-12-28
Publication date: 2023-01-10
Also published as: KR20190080479A

Abstract

차량용 자동 변속기의 유성기어트레인이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 자동 변속기의 유성기어트레인은 엔진의 동력을 전달받는 입력축; 동력을 출력하는 출력기어; 제1, 제2, 제3 회전요소를 보유하는 제1 유성기어세트; 제4, 제5, 제6 회전요소를 보유하는 제2 유성기어세트; 제7, 제8, 제9 회전요소를 보유하는 제3 유성기어세트; 제10, 제11, 제12 회전요소를 보유하는 제4 유성기어세트; 상기 제2 회전요소와 제11 회전요소와 고정 연결되고, 상기 입력축과 고정 연결되는 제1축; 상기 제6 회전요소와 고정 연결되고, 상기 출력기어와 고정 연결되는 제2축; 상기 제10 회전요소와 고정 연결되고, 변속기 하우징에 고정 연결되는 제3축; 상기 제3 회전요소와 고정 연결되는 제4축; 상기 제5 회전요소와 상기 제8 회전요소와 고정 연결되는 제5축; 상기 제7 회전요소와 고정 연결되는 제6축; 상기 제9 회전요소와 고정 연결되는 제7축; 상기 제12 회전요소와 고정 연결되는 제8축; 및 상기 제1, 제2 유성기어세트의 각 회전요소 중, 연결되지 않은 나머지 회전요소의 조합으로 이루어져 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되는 복수의 축을 포함한다.

Description

차량용 자동변속기의 유성기어트레인{PLANETARY GEAR TRAIN OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동 변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최적화된 구성으로 전진 11속 이상의 변속단을 구현하여 동력 전달 성능 향상과 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기 분야에서, 변속단의 다단화는 차량의 연비 향상과 운전성을 극대화하기 위한 기술로 연구가 이루어지고 있으며, 최근의 유가 상승은 연비 개선을 향한 무한 경쟁에 돌입하게 하는 요인이 되고 있다.

이에 따라 엔진은 다운 사이징(Down Sizing)을 통해 중량 저감 및 연비를 개선하는 연구가 이루어지고, 자동 변속기는 변속단의 다단화를 통해 운전성 및 연비 경쟁력을 동시에 확보할 수 있는 연구가 이루어지고 있다.

그러나 자동 변속기는 변속단이 증가하면 할수록 내부 부품수, 특히 유성기어세트의 숫자가 증가하여 변속기 전장이 증가함에 따라 탑재성 및 생산 원가, 중량, 및 동력 전달 효율 등이 오히려 악화될 수 있다.

따라서 자동 변속기는 변속단의 다단화를 통한 연비 개선효과를 증대시키기 위해서 적은 부품수로 최대한의 효율을 이끌어 낼 수 있는 유성기어트레인의 개발이 중요하다.

이러한 측면에서 최근 자동 변속기는 8속 이상의 변속을 구현할 수 있도록 구성되어 차량에 탑재되고 있으며, 그 이상의 변속단을 구현할 수 있는 유성기어트레인의 연구 개발도 지속적으로 요구되고 있다.

그러나 일반적인 8속 이상의 자동 변속기는 대부분 3 ~ 4개의 유성기어세트와, 5 ~ 7개의 결합요소(마찰요소)로 이루어지는데, 이 경우에는 전장이 길어져 탑재성이 악화될 수밖에 없다는 단점이 있다.

이에 따라 자동 변속기의 변속단을 다단화하기 위하여 최근에는 유성기어세트 상에 유성기어세트를 배치하는 복렬 구조를 채택하거나, 습식 결합요소 대신 도그 클러치를 적용하기도 하지만, 이러한 경우에 적용 가능한 구조가 한정되고, 도그 클러치의 적용으로 인한 변속감 악화를 동반한다는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 최적화된 구성으로 전진 11속 이상의 변속단을 구현하여 변속단의 다단화에 따른 동력 전달 성능 향상과 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 자동 변속기의 유성기어트레인을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 동력을 전달받는 입력축; 동력을 출력하는 출력기어; 제1, 제2, 제3 회전요소를 보유하는 제1 유성기어세트; 제4, 제5, 제6 회전요소를 보유하는 제2 유성기어세트; 제7, 제8, 제9 회전요소를 보유하는 제3 유성기어세트; 제10, 제11, 제12 회전요소를 보유하는 제4 유성기어세트; 상기 제2 회전요소와 제11 회전요소와 고정 연결되고, 상기 입력축과 고정 연결되는 제1축; 상기 제6 회전요소와 고정 연결되고, 상기 출력기어와 고정 연결되는 제2축; 상기 제10 회전요소와 고정 연결되고, 변속기 하우징에 고정 연결되는 제3축; 상기 제3 회전요소와 고정 연결되는 제4축; 상기 제5 회전요소와 상기 제8 회전요소와 고정 연결되는 제5축; 상기 제7 회전요소와 고정 연결되는 제6축; 상기 제9 회전요소와 고정 연결되는 제7축; 상기 제12 회전요소와 고정 연결되는 제8축; 및 상기 제1, 제2 유성기어세트의 각 회전요소 중, 연결되지 않은 나머지 회전요소의 조합으로 이루어져 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되는 복수의 축을 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인이 제공될 수 있다.

여기서, 상기 복수의 축은 상기 제4 회전요소와 고정 연결되고, 상기 제1축, 제7축, 및 제8축과 각각 선택적으로 연결되고, 변속기 하우징에 선택적으로 연결되는 제9축; 및 상기 제1 회전요소와 고정 연결되고, 상기 제5축, 상기 입력축, 및 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되는 제10축을 포함하고, 상기 제4축과 상기 제6축, 상기 제6축과 상기 제8축은 선택적으로 동력 연결될 수 있다.

상기 유성기어트레인은 축과 축 사이에 선택적으로 동력 연결하는 5개의 클러치와 원웨이 클러치; 상기 제9축을 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 1개의 브레이크; 및 상기 제10축을 상기 입력축과 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결하는 도그 클러치/브레이크를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 5개의 클러치는 상기 제5축과 상기 제10축 사이에 구성되는 제1 클러치; 상기 제7축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제2 클러치; 상기 제8축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제3 클러치; 상기 제1축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제4 클러치; 및 상기 제4축과 상기 제6축 사이에 구성되는 제5 클러치를 포함하고, 상기 원웨이 클러치는 상기 제6축과 상기 제8축 사이에 구성되며, 상기 1개의 브레이크는 상기 제9축과 변속기 하우징에 사이에 구성되는 제1 브레이크로 이루어질 수 있다.

상기 유성기어트레인은 축과 축 사이에 선택적으로 동력 연결하는 6개의 클러치; 상기 제9축을 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 1개의 브레이크; 및 상기 제10축을 상기 입력축과 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결하는 도그 클러치/브레이크를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 6개의 클러치는 상기 제5축과 상기 제10축 사이에 구성되는 제1 클러치; 상기 제7축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제2 클러치; 상기 제8축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제3 클러치; 상기 제1축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제4 클러치; 상기 제4축과 상기 제6축 사이에 구성되는 제5 클러치; 및 상기 제6축과 상기 제8축 사이에 구성되는 제6 클러치를 포함하고, 상기 1개의 브레이크는 상기 제9축과 변속기 하우징에 구성되는 제1 브레이크로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제1, 제2, 제3 회전요소가 제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어로 이루어지고, 상기 제2 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제4, 제5, 제6 회전요소가 제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어로 이루어지고, 상기 제3 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제7, 제8, 제9 회전요소가 제3 선기어, 제3 유성캐리어, 제3 링기어로 이루어지고, 상기 제4 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제10, 제11, 제12 회전요소가 제4 선기어, 제4 유성캐리어, 제4 링기어로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 단순유성기어세트로 이루어지는 4개의 유성기어세트를 8개의 결합요소로 조합하여 전진 11속 이상의 변속단 및 후진 1속 이상의 변속단을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 전진 11속 또는 전진 12속의 변속단을 구현함으로써, 다단화를 통하여 엔진의 회전수에 알맞은 변속단을 구현할 수 있으며, 특히 동력 성능 및 연비를 크게 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 후진 1속 또는 후진 2속의 변속단을 구현함으로써, 후진 성능을 향상시킬 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 도그 클러치/브레이크의 작동 상태도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 결합요소의 변속단별 작동표로서, 전진 11속 및 후진 1속을 구현할 때의 작동표이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 결합요소의 변속단별 작동표로서, 전진 12속 및 후진 2속을 구현할 때의 작동표이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

하기의 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 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 동일 축선 상에 배치되는 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4), 입력축(IS), 출력기어(OG), 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 각 회전요소를 연결하는 10개의 축(TM1 ~ TM10), 결합요소인 5개의 클러치(C1 ~ C5)와 원웨이 클러치(OWC), 1개의 브레이크(B1)와 도그 클러치/브레이크(DOG C/B), 및 변속기 하우징(H)을 구비한다.

그리고 상기 입력축(IS)으로부터 입력되는 엔진으로부터의 회전동력이 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 상호 보완작동에 의해 변속되어 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

본 발명의 실시 예에서는 각 유성기어세트가 엔진 측으로부터 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 순서로 배치된다.

상기 입력축(IS)은 입력부재로서, 엔진의 크랭크샤프트로부터의 회전동력이 토크 컨버터를 통해 토크 변환되어 입력될 수 있다.

상기 출력기어(OG)는 출력부재로서, 상기 입력축(IS)를 통해 입력되어 변속된 구동력을 도시하지 않은 차동장치를 통해 구동축으로 전달한다.

상기 제1 유성기어세트(PG1)는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제1 회전요소(N1)인 제1 선기어(S1)와, 2개의 외접 기어가 한 쌍으로 이루어져 상기 제1 선기어(S1)와 외접으로 치합되는 복수의 제1 피니언 기어(P1)를 자전 및 공전이 가능하게 지지하는 제2 회전요소(N2)인 제1 유성캐리어(PC1)와, 상기 복수의 제1 피니언 기어(P1)와 내접으로 치합되어 상기 제1 선기어(S1)와 동력 연결되는 제3 회전요소(N3)인 제1 링기어(R1)를 포함한다.

상기 제2 유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제4 회전요소(N4)인 제2 선기어(S2)와, 상기 제2 선기어(S2)와 외접으로 치합되는 복수의 제2 피니언 기어(P2)를 자전 및 공전이 가능하게 지지하는 제5 회전요소(N5)인 제2 유성캐리어(PC2)와, 상기 복수의 제2 피니언 기어(P2)와 내접으로 치합되어 상기 제2 선기어(S2)와 동력 연결되는 제6 회전요소(N6)인 제2 링기어(R2)를 포함한다.

상기 제3 유성기어세트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제7 회전요소(N7)인 제3 선기어(S3)와, 상기 제3 선기어(S3)와 외접으로 치합되는 복수의 제3 피니언 기어(P3)를 자전 및 공전이 가능하게 지지하는 제8 회전요소(N8)인 제3 유성캐리어(PC3)와, 상기 복수의 제3 피니언 기어(P3)와 내접으로 치합되어 상기 제3 선기어(S3)와 동력 연결되는 제9 회전요소(N9)인 제3 링기어(R3)를 포함한다.

상기 제4 유성기어세트(PG4)는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제10 회전요소(N10)인 제4 선기어(S4)와, 2개의 외접 기어가 한 쌍으로 이루어져 상기 제4 선기어(S4)와 외접으로 치합되는 복수의 제4 피니언 기어(P4)를 자전 및 공전이 가능하게 지지하는 제11 회전요소(N11)인 제4 유성캐리어(PC4)와, 상기 복수의 제4 피니언 기어(P4)와 내접으로 치합되어 상기 제4 선기어(S4)와 동력 연결되는 제12 회전요소(N12)인 제4 링기어(R4)를 포함한다.

여기서, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)는 제2 회전요소(N2)가 제11 회전요소(N11)와 고정 연결되고, 제5 회전요소(N5)가 제8 회전요소(N8)와 고정 연결되어 총 10개의 축(TM1 ~ TM10)을 보유하면서 작동한다.

상기 10개의 축(TM1 ~ TM10)의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1축(TM1)은 제2 회전요소{N2; 제1 유성캐리어(PC1)}와 제11 회전요소{N11; 제4 유성캐리어(PC4)}와 고정 연결되고, 상기 입력축(IS)과 고정 연결되어 항상 입력요소로 작동된다.

상기 제2축(TM2)은 제6 회전요소{N6; 제2 링기어(R2)}와 고정 연결되고, 상기 출력기어(OG)가 고정 연결되어 항상 출력요소로 작동된다.

상기 제3축(TM3)은 제10 회전요소{N10; 제4 선기어(S4)}와 고정 연결되고, 상기 변속기 하우징(H)에 고정 연결되어 항상 고정요소로 작동된다.

상기 제4축(TM4)은 제3 회전요소{N1; 제1 링기어(R1)}와 고정 연결된다.

상기 제5축(TM5)은 제5 회전요소{N5; 제2 유성캐리어(PC2)}와 제8 회전요소{N8; 제3 유성캐리어(PC3)}와 고정 연결된다.

상기 제6축(TM6)은 제7 회전요소{N7: 제3 선기어(S3)}와 고정 연결된다.

상기 제7축(TM7)은 제9 회전요소{N9; 제3 링기어(R3)}와 고정 연결된다.

상기 제8축(TM8)은 제12 회전요소{N12; 제4 링기어(R4)}와 고정 연결된다.

상기 제9축(TM9)은 제4 회전요소{N4: 제2 선기어(S2)}와 고정 연결된다.

상기 제10축(10)은 제1 회전요소{N1; 제1 선기어(S1)}와 고정 연결된다.

여기서, 10개의 축(TM1 ~ TM10)은 상기 유성기어세트들(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)의 회전요소 중, 복수의 회전요소를 고정적으로 연결하거나, 선택적으로 연결하기 위해 연결된 회전요소와 함께 회전하면서 동력을 전달하는 회전부재일 수 있으며, 상기 회전요소를 변속기 하우징(H)과 선택적으로 연결하는 회전부재이거나, 또는 상기 회전요소를 변속기 하우징(H)과 직접 연결하여 고정하는 고정부재일 수 있다.

또한, 상기의 기재에서, 고정 연결(Fixedly connected) 또는 이와 유사한 용어는 입력축과 출력축을 포함하여 해당 축을 통하여 연결된 복수의 회전요소와 해당 축이 서로 회전수의 차이 없이 회전하도록 연결되는 것을 의미한다. 즉, 고정 연결된 복수의 회전요소와 해당 축은 동일한 회전방향 및 회전수로 회전한다.

또한, 상기의 기재에서, 선택적 연결(Selectively connected) 또는 이와 유사한 용어는 입력축과 출력축을 포함하여 복수의 축이 결합요소를 통해 동일한 회전방향 및 회전수로 회전 가능하도록 연결되거나, 해당 축이 결합요소를 통해 변속기 하우징에 고정 가능하도록 연결되는 것을 의미한다.

즉, 결합요소가 복수의 축을 선택적으로 연결하는 경우, 결합요소가 작동하면, 복수의 축은 동일한 회전방향 및 회전수로 회전하고, 결합요소가 해제되면, 복수의 축의 연결이 해제된다.

또한, 결합요소가 해당 축과 변속기 하우징을 선택적으로 연결하는 경우, 결합요소가 작동하면, 해당 축은 변속기 하우징에 고정적으로 연결되어 고정되고, 결합요소가 해제되면, 해당 축은 회전 가능한 상태가 된다.

여기서, 상기 제1축(TM1)과 제9축(TM9)은 선택적으로 연결되어 동력 연결되고, 상기 제4축(TM4)과 제6축(TM6)은 선택적으로 연결되어 동력 연결되고, 상기 제5축(TM5)과 제10축(TM10)은 선택적으로 연결되어 동력 연결되고, 상기 제7축(TM7)과 제9축(TM9)은 선택적으로 연결되어 동력 연결되고, 상기 제8축(TM8)은 제9축(TM9)과 선택적으로 연결되어 동력 연결된다.

또한, 상기 제6축(TM6)은 제8축(TM8)과 일방향 회전동력만 전달되도록 동력 연결된다.

또한, 상기 제9축(TM9)은 각각 변속기 하우징(H)에 선택적으로 연결되면서 선택적인 고정요소로 작동된다.

또한, 상기 제10축(TM10)은 상기 입력축(IS)과 변속기 하우징(H)에 각각 선택적으로 연결된다.

그리고 상기 10개의 축(TM1 ~ TM10) 중에서, 상기 입력축(IS)을 포함하여 축끼리 상호 선택적으로 연결되는 부분에는 5개의 결합요소인 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)(C5)가 배치되고, 축끼리 일방향 회전동력만 전달하도록 연결되는 부분에는 원웨이 클러치(OWC)가 배치된다.

또한, 상기 10개의 축(TM1 ~ TM10) 중에서, 축과 변속기 하우징(H)이 선택적으로 연결되는 부분에는 1개의 브레이크(B1)가 배치된다.

또한, 상기 10개의 축(TM1 ~ TM10) 중에서 하나의 축이 상기 입력축(IS)과 변속기 하우징(H)에 각각 선택적으로 연결되는 부분에는 1개의 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 배치된다,

즉, 상기 8개의 결합요소인 상기 5개의 클러치(C1 ~ C5)와, 1개의 원웨이 클러치(OWC), 1개의 브레이크(B1). 1개의 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 배치 위치를 살펴보면, 다음과 같다.

상기 제1 클러치(C1)는 제5축(TM5)과 제10축(TM10) 사이에 배치되어 제5축(TM5)과 제10축(TM10)을 선택적으로 연결하여 동력이 전달되도록 한다.

상기 제2 클러치(C2)는 제7축(TM7)과 제9축(TM9) 사이에 배치되어 제7축(TM7)과 제9축(TM9)을 선택적으로 연결하여 동력이 전달되도록 한다.

상기 제3 클러치(C3)는 제8축(TM8)과 제9축(TM9) 사이에 배치되어 제8축(TM8)과 제9축(TM9)을 선택적으로 연결하여 동력이 전달되도록 한다.

상기 제4 클러치(C4)는 제1축(TM1)과 제9축(TM9) 사이에 배치되어 제1축(TM1)과 제9축(TM9)을 선택적으로 연결하여 동력이 전달되도록 한다.

상기 제5 클러치(C5)는 제4축(TM4)과 제6축(TM6) 사이에 배치되어 제4축(TM4)과 제6축(TM6)을 선택적으로 연결하여 동력이 전달되도록 한다.

상기 원웨이 클러치(OWC)는 제6축(TM6)과 제8축(TM8) 사이에 배치되어 제6축(TM6)과 제8축(TM8) 사이에 일방향 회전동력만을 연결하여 동력이 전달되도록 한다.

여기서, 상기 제6축(TM6)과 제8축(TM8) 사이에 배치되는 원웨이 클러치(OWC)는 제6 클러치(C6)로 대체하여 배치할 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 원웨이 클러치(OWC)가 제6축(TM6)의 정회전시에는 작동하지 않고, 제6축(TM6)의 역 회전시 제8축(TM8)과 동력 연결되면서 회전동력을 전달할 수 있도록 구성된다.

상기 제1 브레이크(B1)는 제9축(TM9)과 변속기 하우징(H) 사이에 배치되어 제9축(TM9)을 변속기 하우징(H)에 선택적으로 연결하여 고정한다.

상기 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)는 제10축(TM10)과 입력축(IS) 및 변속기 하우징(H)에 사이에 배치되어 제10축(TM10)을 입력축(IS)과 변속기 하우징(H)에 각각 선택적으로 연결하여 입력축(IS)의 회전동력을 연결하거나 변속기 하우징(H)에 고정한다.

상기에서 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)(C5)와 제1 브레이크(B1)로 이루어지는 각 결합요소는 유압제어장치로부터 공급되는 유압에 의하여 작동되는 다판식 유압마찰결합유닛으로 이루어질 수 있으며, 주로 습식 다판형 유압마찰결합유닛이 사용되지만, 도그 클러치, 전자식 클러치, 자분식 클러치 등과 같이 전자제어장치로부터 공급되는 전기적인 신호에 따라 작동될 수 있는 결합유닛으로 이루어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인에 적용되는 도그 클러치/브레이크의 개략적으로 도시한 도면으로서, (A)는 클러치로 작동할 때의 도면이고, (B)는 브레이크로 작동할 때의 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)는 제1, 제2, 제3 도그 클러치 기어(DCG1)(DCG2)(DCG3)와, 도그 클러치 슬리브(DCS)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 도그 클러치 기어(DCG1)는 상기 제10축(TM10)에 내륜 기어로 형성되고, 상기 제2 도그 클러치 기어(DCG2)는 입력축(IS)과 일체로 형성되는 허브(H/B)에 외륜 기어로 형성되고, 상기 제3 도그 클러치 기어(DCG3)는 변속기 하우징(H)에 내륜 기어로 형성된다.

상기 제1 도그 클러치 기어(DCG1)와 제3 도그 클러치 기어(DCG3)는 동일 축선 상에서 동일 내경을 갖도록 형성되며, 상기 제2 도그 클러치 기어(DCG2)는 상기 제1 도그 클러치 기어(DCG1)의 내경부에서 외경이 작게 형성되어 상기 제1 도그 클러치 기어(DCG1)와 제2 도그 클러치 기어(DCG1) 사이에는 일정 간격의 공간부가 형성된다.

상기 도그 클러치 슬리브(DCS)는 상기 입력축(IS) 상에 회전 간섭 없이 축방향 양측으로 슬라이드 가능하게 배치되며, 액추에이터(미도시)에 의하여 축방향 양측으로 이동된다.

또한, 상기 도그 클러치 슬리브(DCS)는 외주측 내,외경부에 내륜 슬리브 기어(DCS1)와 외륜 슬리브 기어(DCS2)가 형성되며, 상기 도그 클러치 슬리브(DCS)가 도 2의 (A)와 같이, 도면에서 좌측으로 이동하여 상기 제1, 제2 도그 클러치 기어(DCG1)(DCG2) 사이에 삽입되면, 상기 제1 도그 클러치 기어(DCG1)와 도그 클러치 슬리브(DCS)의 외륜 슬리브 기어(DCS2)가 치합 결합되고, 상기 제2 도그 클러치 기어(DCG2)와 도그 클러치 슬리브(DCS)의 내륜 슬리브 기어(DCS1)가 치합 결합되면서 상기 제10축(TM10)과 입력축(IS)이 동력 연결되도록 한다.

또한, 상기 도그 클러치 슬리브(DCS)가 도 2의 (B)와 같이, 도면에서 우측으로 이동하면, 상기 제1, 제3 도그 클러치 기어(DCG1)(DCG3)와 도그 클러치 슬리브(DCS)의 외륜 슬리브 기어(DCS2)가 치합되면서 상기 제10축(TM10)을 변속기 하우징(H)에 연결하여 회전방향으로 고정한다.

이와 같이, 클러치와 브레이크 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 구성은 이미 공지된 기술이므로 상세한 구성 설명은 생략한다.

또한, 상기 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 구성은 도 2의 구성에 한정되는 것은 아니며, 상기 제10축(TM10)을 선택적으로 입력축(IS)과 변속기 하우징(H)에 연결할 수 있는 구성이면 어떠한 구성이라도 적용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인에 작용되는 결합요소의 변속단별 작동표로서, 전진 11속 및 후진 1속의 변속단을 구현할 때의 작동표이다.

[전진 1속]

전진 1속 변속단(D1)에서는 제1, 제2 클러치(C1)(C2)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 1속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 2속]

전진 2속 변속단(D2)에서는 제1, 제2, 제5 클러치(C1)(C2)(C5)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제4축(TM4)이 제5 클러치(C5)의 작동에 의하여 제6축(TM6)과 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 2속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 3속]

전진 3속 변속단(D3)에서는 제2 클러치(C2)와 원웨이 클러치(OWC), 및 제1 브레이크(B1)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제9축(TM9)과 제10축(TM10)이 제1 브레이크(B1)와 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 3속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때, 상기 제10축(TM10)이 고정요소로 작동하지 않아도 전진 3속은 구현될 수 있다.

[전진 4속]

전진 4속 변속단(D4)에서는 제2, 제5 클러치(C2)(C5), 및 제1 브레이크(B1)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제4축(TM4)이 제5 클러치(C5)의 작동에 의하여 제6축(TM6)과 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제9축(TM9)과 제10축(TM10)이 제1 브레이크(B1)와 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 4속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 5속]

전진 5속 변속단(D5)에서는 제2, 제3 클러치(C2)(C3)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제8축(TM8)이 제3 클러치(C3)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 5속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때, 상기 제10축(TM10)이 고정요소로 작동하지 않아도 전진 5속은 구현될 수 있다.

[전진 6속]

전진 6속 변속단(D6)에서는 제2, 제3, 제5 클러치(C2)(C3)(C5)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제8축(TM8)이 제3 클러치(C3)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제4축(TM4)이 제5 클러치(C5)의 작동에 의하여 제6축(TM6)과 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 6속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 7속]

전진 7속 변속단(D7)에서는 제2, 제4 클러치(C2)(C4)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제1축(TM1)이 제4 클러치(C4)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 7속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때, 상기 제10축(TM10)이 고정요소로 작동하지 않아도 전진 7속은 구현될 수 있다.

[전진 8속]

전진 8속 변속단(D8)에서는 제1, 제2 클러치(C1)(C2)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 클러치 작동에 의하여 입력축(IS)과 연결되면서 상기 제1축(TM1)과 제10축(TM10)으로 동시 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 제3축(TM3)이 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 8속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 9속]

전진 9속 변속단(D9)에서는 제1, 제4 클러치(C1)(C4)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제1축(TM1)이 제4 클러치(C4)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 클러치 작동에 의하여 상기 제1축(TM1)과 제10축(TM10)으로 동시 입력이 이루어진다.

그러면 제3축(TM3)이 고정요소로 작동하더라도 제2 유성기어세트(PG2)에 연결된 제5축(TM7)과 제9축(TM9)으로 동시 입력이 이루어지면서 제2 유성기어세트(PG2)가 하나로 회전하는 상태가 되어 입력 그대로를 출력하는 전진 9속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때 상기 원웨이 클러치(OWC)가 작동하지 않더라도 전진 9속은 구현할 수 있다.

[전진 10속]

전진 10속 변속단(D10)에서는 제1, 제3 클러치(C1)(C3)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제8축(TM8)이 제3 클러치(C3)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 클러치 작동에 의하여 입력축(IS)과 연결되면서 상기 제1축(TM1)과 제10축(TM10)으로 동시 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 제3축(TM3)이 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 10속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때 상기 원웨이 클러치(OWC)가 작동하지 않더라도 전진 10속은 구현할 수 있다.

[전진 11속]

전진 11속 변속단(D11)에서는 제1 클러치(C1)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동되면서 제1 브레이크(B1)가 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 클러치 작동에 의하여 입력축(IS)과 연결되면서 상기 제1축(TM1)과 제10축(TM10)으로 동시 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 제9축(TM9)이 제1 브레이크(B1)의 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 11속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때 상기 원웨이 클러치(OWC)가 작동하지 않더라도 전진 11속은 구현할 수 있다.

[후진 1속]

후진 1속 변속단(REV1)에서는 제1, 제3 클러치(C1)(C3)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제8축(TM8)이 제3 클러치(C3)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 후진 1속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인에 작용되는 결합요소의 변속단별 작동표로서, 전진 12속 및 후진 2속의 변속단을 구현할 때의 작동표이다.

도 4와 같이 전진 12속 및 후진 2속 변속단을 구현하기 위해서는 도 3의 전진 11속 후진 1속의 변속단에서 전.후진 각각 하나씩의 변속단을 추가하여 달성할 수 있다.

[전진 1속]

[전진 2속]

[전진 3속]

[전진 4속]

[전진 5속]

[전진 6속]

[전진 7속]

[전진 8속]

전진 8속 변속단(D8)에서는 제2, 제4, 제5 클러치(C2)(C4)(C5)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제7축(TM7)이 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제1축(TM1)이 제4 클러치(C4)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제4축(TM4)이 제5 클러치(C5)의 작동에 의하여 제6축(TM6)과 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 8속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 9속]

전진 9속 변속단(D9)에서는 도 3의 전진 8속 변속단과 같이, 제1, 제2 클러치(C1)(C2)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동된다.

그리고 상기의 입력 상태에서 제3축(TM3)이 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 9속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 10속]

전진 10속 변속단(D10)에서는 도 3의 전진 9속 변속단과 같이, 제1, 제4 클러치(C1)(C4)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동된다.

그러면 제3축(TM3)이 고정요소로 작동하더라도 제2 유성기어세트(PG2)에 연결된 제5축(TM7)과 제9축(TM9)으로 동시 입력이 이루어지면서 제2 유성기어세트(PG2)가 하나로 회전하는 상태가 되어 입력 그대로를 출력하는 전진 10속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 11속]

전진 11속 변속단(D11)에서는 도 3의 전진 10속 변속단과 같이, 제1, 제3 클러치(C1)(C3)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동된다.

그리고 상기의 입력 상태에서 제3축(TM3)이 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 11속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[전진 12속]

전진 12속 변속단(D12)에서는 도 3의 전진 11속 변속단과 같이, 제1 클러치(C1)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 클러치로 작동되면서 제1 브레이크(B1)가 작동된다.

그리고 상기의 입력 상태에서 제9축(TM9)이 제1 브레이크(B1)의 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 전진 12속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

[후진 1속]

후진 1속 변속단(REV1)에서는 도 3의 후진 1속과 같이, 제1, 제3 클러치(C1)(C3)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

[후진 2속]

후진 2속 변속단(REV2)에서는 제1, 제4 클러치(C1)(C4)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동되고, 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)가 브레이크로 작동된다.

이에 따라 제5축(TM5)이 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제10축(TM10)과 연결되고, 제1축(TM1)이 제4 클러치(C4)의 작동에 의하여 제9축(TM9)과 연결되고, 제6축(TM6)이 원웨이 클러치(OWC)의 작동에 의하여 제8축(TM8)과 일방향 동력 연결된 상태에서, 상기 제1축(TM1)으로 입력이 이루어진다.

그리고 상기의 입력 상태에서 상기 제10축(TM10)이 도그 클러치/브레이크(DOG C/B)의 브레이크 작동에 의하여 제3축(TM3)과 함께 고정요소로 작동하면서 각 축의 상호 보완 작동에 의하여 후진 2속으로 변속이 이루어져 제2축(TM2)과 연결된 출력기어(OG)를 통해 출력된다.

이때 상기 원웨이 클러치(OWC)가 작동하지 않더라도 후진 2속은 구현할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 유성기어트레인은 단순유성기어세트로 이루어지는 4개의 유성기어세트를 8개의 결합요소로 조합하여 전진 11속 이상의 변속단 및 후진 1속 이상의 변속단을 구현할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

B1... 제1 브레이크
C1,C2,C3,C4,C5 ... 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 클러치
DOG C/B... 도그 클러치/브레이크
IS... 입력축
OG... 출력기어
OWC... 원웨이 클러치
PG1,PG2,PG3,PG4... 제1, 제2, 제3, 제4 유성기어세트
PC1,PC2,PC3,PC4... 제1, 제2, 제3, 제4 유성캐리어
R1,R2,R3,R4... 제1, 제2, 제3, 제4 링기어
S1,S2,S3,S4... 제1, 제2, 제3, 제4 선기어
TM1,TM2,TM3,TM4,TM5,TM6,TM7,TM8,TM9,TM10...제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6, 제7, 제8, 제9, 제10축

Claims

엔진의 동력을 전달받는 입력축;
동력을 출력하는 출력기어;
제1, 제2, 제3 회전요소가 제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어로 이루어지는 제1 유성기어세트;
제4, 제5, 제6 회전요소가 제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어로 이루어지는 제2 유성기어세트;
제7, 제8, 제9 회전요소가 제3 선기어, 제3 유성캐리어, 제3 링기어로 이루어지는 제3 유성기어세트;
제10, 제11, 제12 회전요소가 제4 선기어, 제4 유성캐리어, 제4 링기어로 이루어지는 제4 유성기어세트;
상기 제2 회전요소와 제11 회전요소와 고정 연결되고, 상기 입력축과 고정 연결되는 제1축;
상기 제6 회전요소와 고정 연결되고, 상기 출력기어와 고정 연결되는 제2축;
상기 제10 회전요소와 고정 연결되고, 변속기 하우징에 고정 연결되는 제3축;
상기 제3 회전요소와 고정 연결되는 제4축;
상기 제5 회전요소와 상기 제8 회전요소와 고정 연결되는 제5축;
상기 제7 회전요소와 고정 연결되는 제6축;
상기 제9 회전요소와 고정 연결되는 제7축;
상기 제12 회전요소와 고정 연결되는 제8축; 및
상기 제1, 제2 유성기어세트의 각 회전요소 중, 연결되지 않은 나머지 회전요소의 조합으로 이루어져 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되는 복수의 축;
을 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제1항에 있어서,
상기 복수의 축은
상기 제4 회전요소와 고정 연결되고, 상기 제1축, 제7축, 및 제8축과 각각 선택적으로 연결되고, 변속기 하우징에 선택적으로 연결되는 제9축; 및
상기 제1 회전요소와 고정 연결되고, 상기 제5축, 상기 입력축, 및 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되는 제10축을 포함하고,
상기 제4축과 상기 제6축, 상기 제6축과 상기 제8축은 선택적으로 동력 연결되는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
삭제
제2항에 있어서,
상기 유성기어트레인은
상기 제5축과 상기 제10축 사이에 구성되는 제1 클러치;
상기 제7축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제2 클러치;
상기 제8축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제3 클러치;
상기 제1축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제4 클러치;
상기 제4축과 상기 제6축 사이에 구성되는 제5 클러치;
상기 제6축과 상기 제8축 사이에 구성되는 원웨이 클러치;
상기 제9축과 변속기 하우징에 사이에 구성되는 제1 브레이크; 및
상기 제10축을 상기 입력축과 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결하는 도그 클러치/브레이크;
를 더 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
삭제
제2항에 있어서,
상기 유성기어트레인은
상기 제5축과 상기 제10축 사이에 구성되는 제1 클러치;
상기 제7축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제2 클러치;
상기 제8축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제3 클러치;
상기 제1축과 상기 제9축 사이에 구성되는 제4 클러치;
상기 제4축과 상기 제6축 사이에 구성되는 제5 클러치;
상기 제6축과 상기 제8축 사이에 구성되는 제6 클러치;
상기 제9축과 변속기 하우징에 구성되는 제1 브레이크; 및
상기 제10축을 상기 입력축과 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결하는 도그 클러치/브레이크;
를 더 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제1항에 있어서,
상기 제1, 제4 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어지고,
상기 제2, 제3 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
엔진의 동력을 전달받는 입력축;
동력을 출력하는 출력기어;
제1, 제2, 제3 회전요소를 보유하는 제1 유성기어세트;
제4, 제5, 제6 회전요소를 보유하는 제2 유성기어세트;
제7, 제8, 제9 회전요소를 보유하는 제3 유성기어세트;
제10, 제11, 제12 회전요소를 보유하는 제4 유성기어세트를 포함하며,
상기 제1 회전요소는 상기 제5 회전요소, 상기 입력축, 및 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되고,
상기 제2 회전요소는 상기 제11 회전요소와 고정 연결되고, 상기 입력축과 고정 연결되며,
상기 제3 회전요소는 상기 제7 회전요소와 선택적으로 연결되고,
상기 제4 회전요소는 상기 제9 회전요소, 상기 제11 회전요소, 상기 제12 회전요소, 및 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결되고,
상기 제5 회전요소는 상기 제8 회전요소와 고정 연결되고,
상기 제6 회전요소는 상기 출력기어와 고정 연결되고,
상기 제10 회전요소는 변속기 하우징과 고정 연결되고,
상기 제12 회전요소는 상기 제7 회전요소와 선택적으로 동력 연결되는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
삭제
제8항에 있어서,
상기 유성기어트레인은
상기 제1 회전요소와 상기 제8 회전요소 사이에 구성되는 제1 클러치;
상기 제4 회전요소와 상기 제9 회전요소 사이에 구성되는 제2 클러치;
상기 제4 회전요소와 상기 제12 회전요소 사이에 구성되는 제3 클러치;
상기 제4 회전요소와 상기 제11 회전요소 사이에 구성되는 제4 클러치;
상기 제3 회전요소와 상기 제7 회전요소 사이에 구성되는 제5 클러치;
상기 제7 회전요소와 상기 제12 회전요소 사이에 구성되는 원웨이 클러치;
상기 제4 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크; 및
상기 제1 회전요소를 상기 입력축과 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결하는 도그 클러치/브레이크;
를 더 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
삭제
제8항에 있어서,
상기 유성기어트레인은
상기 제1 회전요소와 상기 제8 회전요소 사이에 구성되는 제1 클러치;
상기 제4 회전요소와 상기 제9 회전요소 사이에 구성되는 제2 클러치;
상기 제4 회전요소와 상기 제12 회전요소 사이에 구성되는 제3 클러치;
상기 제4 회전요소와 상기 제11 회전요소 사이에 구성되는 제4클러치;
상기 제3 회전요소와 상기 제7 회전요소 사이에 구성되는 제5 클러치;
상기 제7 회전요소와 상기 제12 회전요소 사이에 구성되는 제6 클러치;
상기 제4 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크; 및
상기 제1 회전요소를 상기 입력축과 변속기 하우징에 각각 선택적으로 연결하는 도그 클러치/브레이크;
를 더 포함하는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.
제8항에 있어서,
상기 제1 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제1, 제2, 제3 회전요소가 제1 선기어, 제1 유성캐리어, 제1 링기어로 이루어지고,
상기 제2 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제4, 제5, 제6 회전요소가 제2 선기어, 제2 유성캐리어, 제2 링기어로 이루어지고,
상기 제3 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제7, 제8, 제9 회전요소가 제3 선기어, 제3 유성캐리어, 제3 링기어로 이루어지고,
상기 제4 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로 이루어져, 상기 제10, 제11, 제12 회전요소가 제4 선기어, 제4 유성캐리어, 제4 링기어로 이루어지는 차량용 자동변속기의 유성기어트레인.