KR19980017181A - Power train of car automatic transmission - Google Patents

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Abstract

싱글 피니온 유성기어 셋트와 더블 피니온 유성기어 셋트로 이루어지는 복합 유성기어 장치를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서, 전진 4속 변속단에서 싱글 피니온 유성기어 셋트의 일체 회전으로 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하기 위한 목적으로; 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과; 상기한 입력축의 회전동력을 적어도 1개 이상의 요소로 입력받아 이의 입력에 대하여 전진 1속에서 방향전환, 전진 2속과 후진 변속에서 동일방향, 전진 3,4속에서 직결되는 형태로 출력하는 싱글 피니온 유성기어 셋트와; 상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 출력을 전달받아 전진 3속을 제외한 모든 각 변속단에서 2개의 요소 중 선택적으로 1개의 요소가 반력요소로 작용하여 전진 1속 및 후진 변속에서 방향절환, 전진 2속에서 동일방향, 전진 3,4속에서 직결의 상태가 되면서 각 변속단에 따른 다른 변속비를 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달하는 더블 피니온 유성기어 셋트와; 상기한 입력축의 회전동력이 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 요소 중 어느 하나의 요소 또는 2개의 요소에 동시에 입력될 수 있도록 선택하는 클러치 수단들과; 상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소와 상기한 더블 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소를 선택적으로 연결하여 싱글 피니온 유성기어 셋트만이 일체로 회전할 수 있도록 하거나 동시에 반력 또는 입력이 선택될 수 있도록 하는 또 다른 클러치 수단과; 상기한 클러치 수단들에 의해 입력이 선택될 때 다른 요소를 반력요소로 선택하기 위하여 작동하는 브레이크 수단들을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.In a powertrain of an automatic transmission for a vehicle having a composite planetary gear unit consisting of a single pinion planetary gear set and a double pinion planetary gear set, friction that does not operate by integral rotation of a single pinion planetary gear set at a forward four-speed shift stage. For the purpose of minimizing frictional losses of the elements; An input shaft that receives rotational power of the engine from the turbine of the torque converter and rotates the engine; A single pin that receives the rotational power of the input shaft as at least one element and outputs it in the form of direct change in the same direction and forward 3 and 4 speeds at forward 1 speed, reverse 2 speed and reverse speed with respect to its input. A whole planetary gear set; Receives the output of the single-pinion planetary gear set as described above, and one of the two elements acts as a reaction force element in all the gear stages except for the forward three speeds. A double pinion planetary gear set which transmits a different transmission ratio according to each shift stage to the transfer drive gear while being in a direct connection in the same direction and in the forward 3, 4 speed; Clutch means for selecting the rotational power of the input shaft to be simultaneously input to any one or two of the elements of the single-pinion planetary gear set; By selectively connecting any one element of the single pinion planetary gear set and any element of the double pinion planetary gear set, only the single pinion planetary gear set can rotate integrally or at the same time Another clutch means for allowing the input to be selected; A power train of a vehicular automatic transmission comprising brake means operative to select another element as a reaction force element when the input is selected by said clutch means.

Description

차량용 자동 변속기의 파워 트레인Power train of car automatic transmission

제 1 도는 본 발명에 의한 변속장치의 파워 트레인을 나타내는 도면.1 is a view showing a power train of a transmission according to the present invention.

제 2 도는 본 발명에 의한 변속장치의 변속단별 마찰요소 작동표를 나타낸다.2 shows a friction element operation table for each shift stage of the transmission according to the present invention.

본 발명은 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 싱글 피니온 유성기어 셋트와 더블 피니온 유성기어 셋트로 이루어지는 복합 유성기어 장치를 적용하는 파워 트레인에 있어서, 전진 4속 변속단에서 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화할 수 있도록 한 파워 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic transmission, and more particularly, in a power train employing a composite planetary gear device consisting of a single-pinion planetary gear set and a double-pinion planetary gear set, which does not operate in the forward four-speed shift stage. The present invention relates to a power train for minimizing frictional losses of friction elements.

일반적으로 차량용 자동 변속장치는, 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 변속비를 자동적으로 제어하는 트랜스밋션 제어 유닛을 구비하고 있다.BACKGROUND ART In general, an automatic transmission for a vehicle includes a transmission control unit that automatically controls a transmission ratio in accordance with a change in a traveling speed and a load of a vehicle.

상기한 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 링기어, 유성 캐리어)중 어느 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 선택하여 출력단 회전수를 조절하게 된다.The transmission control unit controls a plurality of friction elements installed in the gear train in an active or non-operating state so that any one of the three elements of the planetary gear set (sun gear, ring gear, planet carrier) is an input element, and other elements. Select as the reaction force element to adjust the output speed.

실질적으로 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 기어 트레인을 설계하기 위해서는 1개의 복합 유성기어 장치와, 최소한 5개의 마찰요소들을 사용하여야 한다.In order to design a gear train that can output a gear ratio of four forward speeds and one reverse speed, one compound planetary gear unit and at least five friction elements must be used.

이러한 마찰요소들 중에서 클러치 수단으로 사용되는 마찰요소의 회전반경은 클러치 수단이 입력축과 연결되기 위하여 출력요소의 회전반경보다 작아야 하며, 또 반력요소의 회전반경보다도 작아야 하는 구조적 제약조건을 갖는다.Among these friction elements, the rotation radius of the friction element used as the clutch means has a structural constraint that the clutch means must be smaller than the rotation radius of the output element in order to be connected to the input shaft, and smaller than the rotation radius of the reaction force element.

일반적으로 복합 유성기어 장치는 적어도 서로 다른 2개의 요소가 서로 공용으로 사용될 수 있는 직결구조를 갖추고 있다.In general, a compound planetary gear device has a direct structure in which at least two different elements can be used in common.

그것은 4속 자동 변속장치의 경우 복합 유성기어 장치는 4개의 독립속도를 갖기 때문에, 3개의 독립속도를 갖는 단순 유성기어 장치를 2개 사용하는 복합 유성기어 장치는 6개의 독립속도가 얻어질 수 없기 때문이다.In the case of the four-speed automatic transmission, since the compound planetary gear unit has four independent speeds, the six planetary gear units using two simple planetary gear units having three independent speeds cannot obtain six independent speeds. Because.

일반적으로 차량의 자동 변속장치로 사용되는 복합 유성기어 장치로는 라비뉴 타입과, 심프슨 차입, 그리고 2심프슨 타입의 유성기어 장치가 있다.In general, a compound planetary gear device that is used as an automatic transmission of a vehicle includes a Lavigne type, a Simpson borrowing, and a 2 Simpson type planetary gear device.

이러한 복합 유성기어 장치는 차량의 변속수단으로 사용되기 위하여 유성 캐리어가 서로 연결되는 구조를 갖거나, 선기어를 공용으로 하고 유성 캐리어와 링기어가 직결되는 구조를 갖거나, 유성 캐리어와 링기어가 상호간 직결되는 구조를 갖는다.Such a compound planetary gear device has a structure in which planetary carriers are connected to each other for use as a transmission means of a vehicle, a structure in which sun gear is shared and a planetary carrier and a ring gear are directly connected, or a planetary carrier and a ring gear are mutually connected. It has a structure directly connected.

따라서 어떠한 변속단에서는 실질적으로 변속에 영향을 주지 않는 클러치 수단 또는 브레이크 수단이 구동측과 피동측 사이에서 마찰을 일으켜 동력손실을 초래하게 된다.Therefore, at some gear stages, the clutch means or brake means, which does not substantially affect the gear shift, causes friction between the drive side and the driven side, resulting in power loss.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 지금까지 제안되지 않았던 클러치 후크 업(clutch hook up)을 제안하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공하는데 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to propose a clutch hook up, which has not been proposed so far, to minimize frictional loss of a friction element that does not work. To provide a power train of an automatic transmission for a vehicle.

구체적으로 본 실시예가 제공하는 클러치 후크 업은, 싱글 피니온 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어를 직결하고, 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어를 가변적으로 연결되는 구조로서, 전진 4속 변속단에서 더블 피니온 유성기어 셋트가 일체로 회전하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 파워 트레인을 제공하는데 가장 중요한 목적이 있다.Specifically, the clutch hook-up provided by this embodiment directly connects the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the ring gear of the double-pinion planetary gear set, and the ring gear and the double-pinion planetary gear set of the single-pinion planetary gear set. It is the most important object to provide a power train that minimizes the frictional loss of the friction elements that do not operate by integrally rotating the double pinion planetary gear set in the forward 4-speed shift stage.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과; 상기한 입력축의 회전동력을 적어도 1개 이상의 요소로 입력받아 이의 입력에 대하여 전진 1속에서 방향전환, 전진 2속과 후진 변속에서 동일방향, 전진 3,4속에서 직결되는 형태로 출력하는 싱글 피니온 유성기어 셋트와; 상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 출력을 전달받아 전진 3속을 제외한 모든 각 변속단에서 2개의 요소 중 선택적으로 1개의 요소가 반력요소로 작용하여 전진 1속 및 후진 변속에서 방향절환, 전진 2속에서 동일방향, 전진 3,4속에서 직결의 상태가 되면서 각 변속단에 따른 다른 변속비를 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달하는 더블 피니온 유성기어 셋트와; 상기한 입력축의 회전동력이 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 요소 중 어느 하나의 요소 또는 2개의 요소에 동시에 입력될 수 있도록 선택하는 클러치 수단들과; 상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소와 상기한 더블 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소를 선택적으로 연결하여 싱글 피니온 유성기어 셋트만이 일체로 회전할 수 있도록 하거나 동시에 반력 또는 입력이 선택될 수 있도록 하는 또 다른 클러치 수단과; 상기한 클러치 수단들에 의해 입력이 선택될 때 다른 요소를 반력요소로 선택하기 위하여 작동하는 브레이크 수단들을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.In order to realize the object of the present invention as described above, the input shaft for receiving the rotational power of the engine from the turbine of the torque converter to rotate; A single pin that receives the rotational power of the input shaft as at least one element and outputs it in the form of direct change in the same direction and forward 3 and 4 speeds at forward 1 speed, reverse 2 speed and reverse speed with respect to its input. A whole planetary gear set; Receives the output of the single-pinion planetary gear set as described above, and one of the two elements acts as a reaction force element in all the gear stages except for the forward three speeds. A double pinion planetary gear set which transmits a different transmission ratio according to each shift stage to the transfer drive gear while being in a direct connection in the same direction and in the forward 3, 4 speed; Clutch means for selecting the rotational power of the input shaft to be simultaneously input to any one or two of the elements of the single-pinion planetary gear set; By selectively connecting any one element of the single pinion planetary gear set and any element of the double pinion planetary gear set, only the single pinion planetary gear set can rotate integrally or at the same time Another clutch means for allowing the input to be selected; A power train of a vehicular automatic transmission comprising brake means operative to select another element as a reaction force element when the input is selected by said clutch means.

상기한 클러치 수단들은, 입력축과 싱글 피니온 유성기어 셋트의 선기어 사이에서 동력을 전달하는 제 1 클러치 수단과; 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어 사이에서 동력을 선택적으로 전달하는 제 2 클러치 수단과; 상기한 입력축과 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어 사이에서 동력을 선택적으로 전달하는 제 3 클러치를 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.The clutch means includes: first clutch means for transmitting power between the input shaft and the sun gear of the single pinion planetary gear set; Second clutch means for selectively transmitting power between the ring gear of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the double pinion planetary gear set; Provided is a power train of an automatic transmission for a vehicle including a third clutch selectively transmitting power between the input shaft and a ring gear of a single pinion planetary gear set.

상기한 브레이크 수단들은, 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 변속기 하우징 사이에서 이 링기어를 반력요소로 선택하는 제 1 브레이크 수단과; 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어와 변속기 하우징 사이에서 이 선기어 반력요소로 선택하는 제 2 브레이크 수단을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.The brake means comprises: first brake means for selecting the ring gear as a reaction force element between the ring gear of the double pinion planetary gear set and the transmission housing; A power train for an automatic transmission for a vehicle is provided between the sun gear of a double pinion planetary gear set and a transmission housing, the second brake means selecting with this sun gear reaction element.

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 싱글피니온 유성기어 셋트의 링기어는 동력전달부재에 의해 고정 결합구조를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.The planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the ring gear of the double single-pinion planetary gear set described above provide a power train of an automatic transmission for a vehicle having a fixed coupling structure by a power transmission member.

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의해 가변 결합구조를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.The ring gear of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the double-pinion planetary gear set described above provide a power train of an automatic transmission for a vehicle having a variable coupling structure by clutch means.

이하 본 발명이 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 본 발명에 의한 자동 변속기의 파워 트레인을 나타내는 도면으로서, 엔진(E)의 회전동력이 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환되어 변속부의 입력축(2)으로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.1 is a view showing the power train of the automatic transmission according to the present invention, the rotational power of the engine (E) has a structure that can be torque converted in the torque converter (T) to be transmitted to the input shaft (2) of the transmission.

본 실시예에서 상기한 입력축(2)은 토오크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 더블 피니온 유성기어 셋트(4)로 토오크를 전달하고, 이 더블 피니온 유성기어 셋트(4)는 트랜스퍼 드라이브 기어(6)와 직결되는 유성 캐리어(8)를 갖는 더블 피니온 유성기어 셋트(10)로 토오크를 전달할 수 있도록 클러치 후크 업이 이루어진다.In the present embodiment, the input shaft 2 transfers torque from the turbine of the torque converter T to the double pinion planetary gear set 4, and the double pinion planetary gear set 4 is a transfer drive gear 6. Clutch hook up is made to transfer torque to the double pinion planetary gear set 10 having a planetary carrier 8 directly connected to

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 유성 캐리어(12)와 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)는 동력전달부재(16)를 통하여 직결되어 회전동력을 전달할 수 있도록 구성된다.The planetary carrier 12 of the single-pinion planetary gear set 4 and the ring gear 14 of the double-pinion planetary gear set 10 are directly connected through the power transmission member 16 so as to transmit rotational power. It is composed.

그리고 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)는 입력축(2)과의 사이에 설치되는 제 1 클러치 수단(20)을 통하여 회전동력을 전달받을 수 있도록 구성된다.The sun gear 18 of the single pinion planetary gear set 4 is configured to receive rotational power through the first clutch means 20 provided between the input shaft 2.

또한, 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 링기어(22)는 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)와의 사이에 제 2 클러치 수단(26)이 개재되는 동력전달부재(28)에 의해 연결되어 상호간 일체로 회전하거나 개별적으로 회전할 수 있는 구조를 갖는다.In addition, the ring gear 22 of the single pinion planetary gear set 4 is a power transmission member having a second clutch means 26 interposed between the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10. 28 is connected to each other to have a structure that can rotate integrally with each other or rotate individually.

그리고 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)는 일체로 회전되기 위하여 2개의 요소가 입력으로 선택될 수 있도록 입력축(2)과 링기어(22) 사이에 제 3 클러치 수단(30)이 제공된다.In addition, the single pinion planetary gear set 4 is provided with a third clutch means 30 between the input shaft 2 and the ring gear 22 so that two elements can be selected as inputs to be integrally rotated.

상기한 제 1,2,3 클러치 수단들은 일반적으로 사용되는 다판식 클러치가 사용될 수 있다.As the first, second, and third clutch means, a multi-plate clutch, which is generally used, may be used.

상기한 클러치 수단들이 1개 또는 1개 이상 작동시 유성기어 셋트가 입력에 대한 출력의 회전수를 조절할 수 있도록 하기 위하여 브레이크 수단들이 제공된다.Brake means are provided to enable the planetary gear set to adjust the number of revolutions of the output relative to the input when one or more of the above clutch means are actuated.

브레이크 수단들 중에서 제 1 브레이크 수단(32)은 변속기 하우징(34)과 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14) 사이에 설치되어 이 링기어(14)를 반력요소로 선택할 수 있도록 구성된다.Among the brake means, the first brake means 32 is installed between the transmission housing 34 and the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 so that the ring gear 14 can be selected as a reaction element. It is composed.

그리고 제 2 브레이크 수단(36)은 변속기 하우징(34)과 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)와의 사이에 설치되어 이 선기어(24)를 반력요소로 선택할 수 있도록 구성된다.The second brake means 36 is provided between the transmission housing 34 and the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10 so as to select the sun gear 24 as a reaction element.

제 1 도에서는 파워 트레인의 트랜스퍼 드라이브 기어(6)가 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 치차물림되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 동력을 전달하는 구조를 생략하고 있는데, 그러한 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 또 그것은 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 설명은 생략한다.In FIG. 1, the transfer drive gear 6 of the power train is geared with a transfer driven gear (not shown) to omit a structure in which power is transmitted to the differential device through the final reduction gear. It is possible to realize the object of the present invention even if any structure is used, so that description is omitted.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 자동 변속기의 파워 트레인은, 트랜스밋션 제어 유닛(미도시)에 의해 작동과 비작동이 선택되는 마찰요소들(클러치 수단 및 브레이크 수단)의 작동 유무에 따라 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어)중 어느 하나의 요소를 입력으로, 그리고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여 다음과 같은 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train of the automatic transmission of the present invention made in this way comprises three sets of planetary gears according to the presence or absence of friction elements (clutch means and brake means) that are activated and deactivated by a transmission control unit (not shown). By selecting one of the elements (sun gear, planet carrier, ring gear) and the other as the reaction force element, the following transmission ratios for the 4th forward and the 1st reverse are output.

트랜스밋션 제어 유닛에 의해 작동과 비작동이 선택되는 마찰요소들에 관련하는 작동표가 제 2 도에 나타나 있다.An operating table relating to the friction elements whose operation and non-operation are selected by the transmission control unit is shown in FIG. 2.

셀렉터 레버(미도시)가 전진(D) 레인지로 선택되어 스로틀 밸브의 개도량이 증가하기 시작하면, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 유압제어 시스템(미도시)을 통하여 먼저 제 1 클러치 수단(20)으로 유압을 공급하여 이 클러치 수단을 작동시키게 된다.When the selector lever (not shown) is selected as the forward (D) range and the opening amount of the throttle valve starts to increase, the transmission control unit is driven by a hydraulic control system (not shown) so that the gear train can output the first speed ratio. First, hydraulic pressure is supplied to the first clutch means 20 to operate the clutch means.

이하에서 클러치 수단 또는 브레이크 수단이 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the operation of the clutch means or the brake means means that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제 1 클러치 수단(20)이 작동하게 되면 입력축(2)의 회전동력은 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)로 전달된다.When the first clutch means 20 is operated, the rotational power of the input shaft 2 is transmitted to the sun gear 18 of the single pinion planetary gear set 4.

이러한 상태에서 제 1 브레이크 수단(32)의 작용으로 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)와 함께 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 캐리어(12)가 반력요소로 작용함으로써, 선기어(18)를 통해 입력된 회전동력은 링기어(22)를 입력축(2)의 반대방향으로 회전시키고 이의 회전동력은 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)로 입력이 이루어지게 된다.In this state, the carrier 12 of the single pinion planetary gear set 4 acts as a reaction element along with the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 by the action of the first brake means 32. The rotational power input through the sun gear 18 rotates the ring gear 22 in the opposite direction of the input shaft 2, and the rotational power thereof is input to the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10. You lose.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니온 유성기어 셋트(10)에서는 선기어(24)로 역방향 입력이 이루어지고 링기어(14)가 반력요소로 작용하면서 유성 캐리어(8)를 입력축(2)과 동일한 방향으로 회전시켜 본 실시예의 기어 트레인이 제공할 수 있는 가장 큰 감속비를 출력하여 1속의 변속단을 실현하게 된다.By the above action, the double pinion planetary gear set 10 receives a reverse input to the sun gear 24 and the ring gear 14 acts as a reaction element, and the planet carrier 8 moves in the same direction as the input shaft 2. Rotation speed is outputted to output the largest reduction ratio that the gear train of the present embodiment can provide, thereby realizing a single speed shift stage.

이러한 1속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 반력요소를 선택하던 제 1 브레이크 수단(32)의 작동을 중단시키면서 제 2 브레이크 수단(36)을 새로이 작동시키게 된다.When the vehicle speed is increased in the first speed control state, the transmission control unit newly operates the second brake means 36 while stopping the operation of the first brake means 32 which has selected the reaction force element.

그러면 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)를 통해 입력이 이루어지게 되는데, 이때, 링기어(22)가 제 2 클러치 수단(26)와 제 2 브레이크 수단(36)이 작동에 의하여 반력요소로 작용하게 되는 바, 이의 회전동력은 유성 캐리어(12)를 통해 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)로 입력이 이루어지게 된다.Then, the input is made through the sun gear 18 of the single-pinion planetary gear set 4, wherein the ring gear 22 is operated by the second clutch means 26 and the second brake means 36. It acts as a reaction element, its rotational power is input to the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 through the planetary carrier (12).

상기의 상태에서 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 유성 캐리어(8)은 링기어(14)와 동일 방향으로 1속 보다 빨리 회전하면서 2속의 변속비를 출력하게 된다.In the above state, the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10 acts as a reaction element. The planet carrier 8 rotates faster than one speed in the same direction as the ring gear 14, so The gear ratio will be output.

이러한 2속제어 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제 2 브레이크 수단(36)을 작동을 해제하면서 새로이 제 3 클러치 수단(30)을 작동시켜 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)와 링기어(22)와 입력축(2)의 회전동력이 동시에 이루어지게 한다.When the vehicle speed is increased in this two-speed control state, the transmission control unit releases the second brake means 36 and newly operates the third clutch means 30 to act as a sun gear of the single pinion planetary gear set 4. (18) and the rotational power of the ring gear 22 and the input shaft (2) are made at the same time.

그러면 싱글 및 더블 피니온 유성기어 셋트(4)(10)에 2요소로 입력이 이루어지게 되는 바, 이들 모두가 일체로 회전하면서 출력요소인 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 유성 캐리어(8)가 입력축(2)과 동일한 회전수로 회전하는 3속의 변속비를 출력하게 된다.Then, two inputs are made to the single and double pinion planetary gear sets 4 and 10, and all of them are integrally rotated, so that the planetary carriers of the double pinion planetary gear sets 10 are output. ) Outputs a speed ratio of three speeds rotating at the same rotational speed as the input shaft (2).

이와 같이 입력과 출력의 회전수가 동일한 3속 제어상태에서 차속이 더욱 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제 2 클러치 수단(26)의 작동을 중단시키고 새로이 제 2 브레이크 수단(34)을 작동시키게 된다.If the vehicle speed is further increased in the third speed control state in which the rotation speed of the input and the output is the same, the transmission control unit stops the operation of the second clutch means 26 and newly operates the second brake means 34. .

이러한 작용으로 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)는 2개의 요소로 입력이 이루어지게 되는 바, 직결의 상태가 되어 입력축(2)과 1 : 1 로 회전하면서 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 2개의 요소로 토오크를 전달하게 되는데, 이때 제 2 클러치 수단(26)이 작동이 정지되어 있는 바, 입력은 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)로만 이루어지고, 제 2 브레이크 수단(36)의 작동으로 선기어(24)가 반력요소로 작용하게 된다.By this action, the single pinion planetary gear set 4 is inputted with two elements. The single pinion planetary gear set 10 is directly connected to the input shaft 2 and rotates 1: 1. Torque is transmitted to the two elements, where the second clutch means 26 is deactivated, and the input is composed only of the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 and the second brake. The operation of the means 36 causes the sun gear 24 to act as a reaction element.

이에 따라 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 유성 캐리어(8)는 입력축(2)의 회전수보다 빠른 속도로 회전하는 4속의 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the planet carrier 8 of the double pinion planetary gear set 10 outputs a speed ratio of four speeds that rotate at a speed faster than the rotation speed of the input shaft 2.

상기와는 반대로 셀렉터 레버가 후진(R) 레인지로 선택되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제 2,3 클러치 수단(26)(30)을 작동시켜 입력요소를 선택하고, 제 1 브레이크 수단(30)을 작동시켜 반력요소를 선택하게 된다.Contrary to the above, when the selector lever is selected as the reverse (R) range, the transmission control unit operates the second and third clutch means 26 and 30 to select the input element, and the first brake means 30 is turned on. To select the reaction element.

그러면 입력축(2)의 회전동력은 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 링기어(22)로 입력되며, 이때 제 2 클러치 수단(26)의 작동으로 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)가 입력요소로 작용하게 된다.Then, the rotational power of the input shaft 2 is input to the ring gear 22 of the single pinion planetary gear set 4, and the sun gear of the double pinion planetary gear set 10 is operated by the operation of the second clutch means 26. 24 acts as an input element.

그리고 제 1 브레이크 수단(32)의 작동으로 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)와 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 유성 캐리어(12)가 반력요소로 작용하게 된다.The ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 and the planet carrier 12 of the single pinion planetary gear set 4 act as reaction elements by the operation of the first brake means 32.

이에 따라 싱글 피니온 유성기어 셋트(10)의 유성 캐리어(8)는 입력축(2)과 역방향으로 회전하게 되므로 후진 변속이 이루어지게 되는 것이다.Accordingly, the planet carrier 8 of the single pinion planetary gear set 10 rotates in the opposite direction to the input shaft 2, so that the reverse shift is made.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 파워 트레인은 4개의 전진 변속단과 1개의 후진 변속단을 제공할 수 있는데, 특히 전진 4속 변속단에서 싱글 피니온 유성기어 셋트를 직결시킴으로써, 작동하고 있지 않는 마찰요소의 슬립을 줄일 수 있는 바, 마찰요소의 슬립에 따른 마찰손실을 최소화할 수 있다.As described above, the power train according to the present invention can provide four forward shift stages and one reverse shift stage, in particular, by directly connecting a single pinion planetary gear set in the forward four-speed shift stage, the friction element is not operating. Since the slip of the friction element can be reduced, the frictional loss due to the slip of the friction element can be minimized.

Claims (5)

토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과;An input shaft that receives rotational power of the engine from the turbine of the torque converter and rotates the engine; 상기한 입력축의 회전동력을 적어도 1개 이상의 요소로 입력받아 이의 입력에 대하여 전진 1속에서 방향전환, 전진 2속과 후진 변속에서 동일방향, 전진 3,4속에서 직결되는 형태로 출력하는 싱글 피니온 유성기어 셋트와;A single pin that receives the rotational power of the input shaft as at least one element and outputs it in the form of direct change in the same direction and forward 3 and 4 speeds at forward 1 speed, reverse 2 speed and reverse speed with respect to its input. A whole planetary gear set; 상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 출력을 전달받아 전진 3속을 제외한 모든 각 변속단에서 2개의 요소 중 선택적으로 1개의 요소가 반력요소로 작용하여 전진 1속 및 후진 변속에서 방향절환, 전진 2속에서 동일방향, 전진 3,4속에서 직결의 상태가 되면서 각 변속단에 따른 다른 변속비를 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달하는 더블 피니온 유성기어 셋트와;Receives the output of the single-pinion planetary gear set as described above, and one of the two elements acts as a reaction force element in all the gear stages except for the forward three speeds. A double pinion planetary gear set which transmits a different transmission ratio according to each shift stage to the transfer drive gear while being in a direct connection in the same direction and in the forward 3, 4 speed; 상기한 입력축의 회전동력이 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 요소 중 어느 하나의 요소 또는 2개의 요소에 동시에 입력될 수 있도록 선택하는 클러치 수단들과;Clutch means for selecting the rotational power of the input shaft to be simultaneously input to any one or two of the elements of the single-pinion planetary gear set; 상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소와 상기한 더블 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소를 선택적으로 연결하여 싱글 피니온 유성기어 셋트만이 일체로 회전할 수 있도록 하거나 동시에 반력 또는 입력이 선택될 수 있도록 하는 또 다른 클러치 수단과;By selectively connecting any one element of the single pinion planetary gear set and any element of the double pinion planetary gear set, only the single pinion planetary gear set can rotate integrally or at the same time Another clutch means for allowing the input to be selected; 상기한 클러치 수단들에 의해 입력이 선택될 때 다른 요소를 반력요소로 선택하기 위하여 작동하는 브레이크 수단들을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.Powertrain of a vehicular automatic transmission comprising brake means operative to select another element as a reaction force element when the input is selected by said clutch means. 제 1 항에 있어서, 클러치 수단들은, 입력축과 싱글 피니온 유성기어 셋트의 선기어 사이에서 동력을 전달하는 제 1 클러치 수단과;2. The apparatus of claim 1, wherein the clutch means comprises: first clutch means for transmitting power between the input shaft and the sun gear of the single pinion planetary gear set; 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어 사이에서 동력을 선택적으로 전달하는 제 2 클러치 수단과;Second clutch means for selectively transmitting power between the ring gear of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the double pinion planetary gear set; 상기한 입력축과 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어 사이에서 동력을 선택적으로 전달하는 제 3 클러치를 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.And a third clutch for selectively transmitting power between the input shaft and the ring gear of the single pinion planetary gear set. 제 1 항에 있어서, 브레이크 수단들은, 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 변속기 하우징 사이에서 이 링기어를 반력요소로 선택하는 제 1 브레이크 수단과;2. The brake apparatus according to claim 1, wherein the brake means comprises: first brake means for selecting the ring gear as a reaction element between the ring gear of the double pinion planetary gear set and the transmission housing; 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어와 변속기 하우징 사이에서 이 선기어 반력요소로 선택하는 제 2 브레이크 수단을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.A power train for a vehicular automatic transmission comprising a second brake means for selecting this sun gear reaction element between the sun gear of the double pinion planetary gear set and the transmission housing. 제 1 항에 있어서, 싱글 피니온 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 싱글피니온 유성기어 셋트의 링기어는 동력전달부재에 의해 고정 결합구조를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.The power train of an automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the ring gear of the double single-pinion planetary gear set have a fixed coupling structure by the power transmission member. 제 1 항에 있어서, 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의해 가변 결합구조를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.2. The power train of an automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the ring gear of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the double pinion planetary gear set have variable coupling structures by clutch means.
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