KR19980046700A - Power train for automatic transmission - Google Patents

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KR19980046700A KR1019960065103A KR19960065103A KR19980046700A KR 19980046700 A KR19980046700 A KR 19980046700A KR 1019960065103 A KR1019960065103 A KR 1019960065103A KR 19960065103 A KR19960065103 A KR 19960065103A KR 19980046700 A KR19980046700 A KR 19980046700A
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박종술
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박병재
현대자동차 주식회사
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Abstract

2개의 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소가 고정 결합 및 가변 결합구조로 이루어지는 복합 유성기어 장치를 갖는 차량용 자동변속기의 파워 트레인에 있어서, 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하기 위하여, 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 상기 입력축의 회전 동력이 전달되는 요소의 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소에 고정적으로 연결되는 요소를 구비하고 싱글 피니언 유성기어 셋트와 가변적으로 연결되는 구조를 갖으며 변속기 하우징에 고정되는 요소를 구비하여 싱글 피니언 유성기어 셋트부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 하는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하는 다른 클러치 수단, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 할 때 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하여 유성기어 셋트들의 요소를 반력으로 선택하는 또 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.In the power train of an automatic transmission for a vehicle having a compound planetary gear device in which two single-pinion planetary gear sets have fixed and variable coupling structures, the turbine of the torque converter is used to minimize the frictional loss of the friction element that is not operating. A single pinion planetary gear set that adjusts the number of rotations of the output to the input according to the number of elements to which the rotational power of the input shaft is transmitted, and the element of the single pinion planetary gear set Another single pinion planetary gear having a fixedly connected element and a variablely connected structure with a single pinion planetary gear set and an element fixed to the transmission housing to shift according to the power transmitted from the single pinion planetary gear set. Set the rotational power of the input shaft Clutch means for acting as one of the three elements of the single-pinion planetary gear set and the other single-pinion planetary gear set and the transmission to two or more elements, one element of the single-pinion planetary gear set And other clutch means for selectively connecting one element of the other single-pinion planetary set, transmitting the rotational power of the input shaft to one of the three elements of the single-pinion planetary gear set and the other single-pinion planetary gear set. Another function of selectively selecting one element of the planetary gear sets as a reaction force by selectively connecting one element of the single-pinion planetary gear set and another element of the other single-pinion planetary gear set when performing any of the above factors. Power train for automatic transmission comprising clutch means.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소들 중 4개의 요소를 가변적으로 연결하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission for a vehicle, and more particularly, a power train for an automatic transmission that minimizes frictional loss of a friction element that does not operate by variably connecting four elements of two single-pinion planetary gear sets. It is about.

일반적으로 차량용 자동 변속장치는 차량의 주행 속도와 엔진 부하의 변동에 따라 변속비를 자동으로 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 according to a change in a traveling speed and an engine load of a vehicle.

상기한 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(즉, 입력 요소, 반력 요소, 출력요소) 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 제어하여 출력단의 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 three elements of the planetary gear set (ie, input element, reaction force element, and output element) is input. And, by controlling the other element to the reaction element to adjust the number of rotation of the output stage.

실질적으로 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 기어 트레인을 설계하기 위해서는 최소한 5개의 마찰요소를 사용하여야 한다.At least five friction elements should be used to design a gear train that can output a gear ratio of four forward speeds and one reverse speed.

이러한 마찰요소 중에서 클러치 수단으로 사용되는 마찰요소의 회전반경은 클러치 수단이 입력축과 연결되기 위하여 출력요소의 회전반경보다 작아야 하며, 또 반력요소의 회전반경보다 작아야 하는 구조적 제약을 갖는다.Among these friction elements, the rotation radius of the friction element used as the clutch means must be smaller than the rotation radius of the output element in order for the clutch means to be connected to the input shaft, and there is a structural constraint to be 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. 왜냐하면 4속 자동 변속장치의 경우 유성기어 장치는 4개의 독립 속도를 갖는데, 3개의 독립 속도를 갖는 단순 유성기어 장치를 2개 사용하는 복합유성기어 장치는 6개의 독립 속도가 얻어질 수 없기 때문이다.In general, a compound planetary gear device has a direct structure in which at least two different elements can be used in common. For the four-speed automatic transmission, the planetary gear unit has four independent speeds, because a compound planetary gear unit using two simple planetary gear units having three independent speeds cannot be obtained with six independent speeds. .

그리고 일반적으로 사용되는 차량용 자동변속 장치의 유성기어 장치에는 라비뉴 타입과 심프슨 타입과 2심플 타입의 유성기어 장치가 있다.In addition, the planetary gear device of the automatic transmission device for a vehicle is generally used in the type of planetary gear device of Lavigne type, Simpson type and two-simple type.

이러한 복합 유성기어 장치를 차량에서 변속수단으로 사용되기 위하여 라비뉴 타입은 링기어를 공유하면서 유성 캐리어를 연결시킨 구조로 형성되고, 심프슨 타입은 선기어를 공유하면서 유성 캐리어와 링기어를 연결시킨 구조로 형성되며, 2심플 타입은 유성 캐리어와 링기어를 상호 연결시킨 구조로 형성된다.In order to use such a compound planetary gear device as a transmission means in a vehicle, the rib type has a structure in which a planetary carrier is connected while sharing a ring gear, and the Simpson type has a structure in which a planetary carrier and a ring gear are connected while sharing a sun gear. The two-simple type has a structure in which a planetary carrier and a ring gear are interconnected.

그러므로 상기와 같은 복합유성기어 장치에는 변속을 실현함에 있어서 어떠한 변속단에서는 작동하지 않고 변속에 영향을 미치지 않는 마찰요소가 발생되며, 이 마찰요소는 이의 구동측과 피동측 사이에서 마찰을 일으켜 마찰손실을 초래하게 된다.Therefore, in the above-described compound planetary gear device, a friction element that does not operate at any shift stage and does not affect the shift is generated in realizing the shift, and this friction element causes friction between its driving side and driven side, resulting in friction loss. Will result.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 각 변속단별 클러치 훅 업(Hook Up)에서 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a power train for an automatic transmission that minimizes the frictional loss of the friction elements that do not operate in the clutch hook-up for each shift stage. It is.

그리고 본 발명의 구체적인 목적은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 고정 연결하고, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성캐리어를 가변 연결하고, 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어를 가변연결하며, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 가변 연결하여 전진 4속단에서 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.A specific object of the present invention is to securely connect the sun gear of the single pinion planetary gear set and the ring gear of the other single pinion planetary gear set, and the variable carrier of the planetary carrier of the single pinion planetary gear set and the planetary carrier of the other single pinion planetary gear set. And variable connection between ring gear and planet carrier of other single pinion planetary gear set, and variable connection between planet carrier of single pinion planetary gear set and sun gear of other single pinion planetary gear set to reduce friction loss of friction elements It is to provide a power train for the automatic transmission that minimizes.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 요소의 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소와 고정적으로 연결되는 요소를 구비하고 싱글 피니언 유성기어 셋트와 가변적으로 연결되는 구조를 갖으며 변속기 하우징에 고정되는 요소를 구비하여 싱글 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 하는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어의 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하는 다른 클러치 수단, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 할 때 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하여 유성기어 셋트들의 요소를 반력으로 선택하는 또 다른 클러치 수단을 포함한다.In order to realize this, the power train for an automatic transmission according to the present invention is the number of rotations of the output to the input in accordance with the number of the input shaft rotates by receiving the rotational power of the engine from the turbine of the torque converter, the rotational power of the input shaft Single pinion planetary gear set to control the, having a structure that is fixedly connected to the element of the single pinion planetary gear set, and has a structure that is variably connected to the single pinion planetary gear set, and having an element fixed to the transmission housing Another single pinion planetary gear set that shifts according to the power transmitted from the pinion planetary gear set, and transmits the rotational power of the input shaft to one of the three elements of the single pinion planetary gear set and the other single pinion planetary gear set. And conveying to two or more elements Is another clutch means for selectively connecting one element of the set of single pinion planetary gears to another element of the set of other single pinion planetary gears, and the rotational force of the input shaft is different from the single pinion planetary gear set. One of the elements of the single pinion planetary gear set and the other of the single pinion planetary gear set, when one of the three elements of the single-pinion planetary gear set and the two or more elements. And another clutch means for selectively connecting to select the element of the planetary gear sets by reaction force.

상기 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 변속기 하우징에 고정 설치된다.The sun gear of the other single-pinion planetary gear set is fixed to the transmission housing.

상기 클러치 수단은 입력축과 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력 전달을 단속하는 제 1클러치 수단, 상기한 입력축과 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력 전달을 단속하는 제 2클러치 수단을 포함한다.The clutch means is installed between the input shaft and the sun gear of the single-pinion planetary gear set to clamp the power transmission, and the second clutch is installed between the input shaft and the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set to interrupt power transmission. Clutch means.

상기 다른 클러치 수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제 3클러치 수단을 포함한다.The other clutch means includes third clutch means installed between the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the planetary carrier of the other single-pinion planetary gear set to interrupt power transmission.

상기 또 다른 클러치 수단은 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어 설치되어 동력전달을 단속하는 제 4클러치 수단, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제 5클러치 수단을 포함한다.The other clutch means is provided between the ring gear of the other single pinion planetary gear set and the planetary carrier and is interposed between the fourth clutch means for controlling power transmission, the planetary carrier of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the other single pinion planetary gear set. And fifth clutch means for interrupting power transmission.

또한 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 동력전달부재에 의하여 고정 결합구조로 연결된다.In addition, the sun gear of the single pinion planetary gear set and the ring gear of the other single pinion planetary gear set are connected to each other in a fixed coupling structure by a power transmission member.

상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The planetary carrier of the single-pinion planetary gear set described above and the planetary carrier of the other single-pinion planetary gear set are connected in a variable engagement structure by clutch means.

상기한 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The ring gear and the planet carrier of the other single-pinion planetary gear set described above are connected in a variable engagement structure by clutch means.

상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결된다.The planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the other single-pinion planetary gear set are connected in a variable engagement structure by clutch means.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 구성도로서, 엔진(E)의 회전 동력이 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환되어 변속부의 입력축(1)으로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.1 is a configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention, in which the rotational power of the engine E is torque-converted in the torque converter T to be transmitted to the input shaft 1 of the transmission portion.

상기에서 입력축(1)은 토어크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 토오크를 전달받아서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)로 토오크를 전달하며, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)로 토오크를 전달할 수 있도록 클러치 훅 업을 이루고 있다.In the above, the input shaft 1 receives torque from the turbine of the torque converter T and transmits torque to the single pinion planetary gear set 3, which is set to another single pinion planetary gear set. Clutch hooks up to transmit torque at (5).

즉, 상기한 입력축(1)과 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7) 사이에는 제 1클러치 수단(C1)이 설치되며, 이 제 1클러치 수단(C1)은 입력축(1)의 회전 동력을 선기어(7)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.That is, a first clutch means C1 is provided between the input shaft 1 and the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set 3, and the first clutch means C1 rotates the input shaft 1. It is made of a structure that can transmit or block the power to the sun gear (7).

그리고 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)가 2개의 입력요소를 가질 수 있도록 입력축(1)과 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9) 사이에는 제 2클러치 수단(C2)설치되며, 이 제 2클러치 수단(C2)은 입력축(1)의 회전 동력을 유성 캐리어(9)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.The second clutch means C2 is installed between the input shaft 1 and the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 so that the single pinion planetary gear set 3 can have two input elements. The second clutch means C2 has a structure that can transmit or block the rotational power of the input shaft 1 to the planet carrier 9.

또한 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11) 사이에는 제 3클러치 수단(C3)이 설치되며, 이 제 3클러치 수단(C3)은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)의 회전 동력을 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)로 전달하거나 차단할 수 있는 구조로 이루어진다.Further, a third clutch means C3 is provided between the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 11 of the other single pinion planetary gear set 5, and the third clutch means (3) C3) is configured to transmit or block the rotational power of the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 to the planet carrier 11 of the other single pinion planetary gear set 5.

즉, 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)는 가변 결합구조로 연결되어 있다.That is, the planet carrier 9 of the double pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 11 of the other single pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

한편, 상기한 클러치 수단들이 1개 또는 1개 이상 작동시 유성기어 셋트가 입력에 대하여 출력 회전수를 조절할 수 있도록 유성기어 셋트들의 한 요소를 고정시켜 반력요소로 작용시키는 또 다른 클러치 수단들이 제공된다.On the other hand, other clutch means are provided for fixing one element of the planetary gear sets to act as a reaction force element so that the planetary gear set can adjust the output rotation speed with respect to the input when one or more of the clutch means are operated. .

즉, 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)는 변속기 하우징(15)에 고정된다. 그리고 이 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)와 유성 캐리어(11) 사이에는 제 4클러치 수단(C4)이 설치되므로, 이 제 4클러치 수단(C4)은 이 유성기어 셋트(5) 전체를 고정시키거나 독립적으로 회전할 수 있게 하면서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)를 고정시키거나 독립적으로 회전할 수 있게 하는 구조로 이루어진다. 즉, 상기한 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)와 유성 캐리어(11)는 가변 결합구조로 연결되어 있다.That is, the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 is fixed to the transmission housing 15. Since the fourth clutch means C4 is provided between the ring gear 17 and the planet carrier 11 of the planetary gear set 5, the fourth clutch means C4 is the entire planetary gear set 5. It is made of a structure that allows to fix or independently rotate the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set (3) while allowing to fix or independently rotate. That is, the sun gear 13 and the planet carrier 11 of the planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

그리고 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)는 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 동력전달부재(19)에 의하여 고정 결합구조로 연결된다.The ring gear 17 of the other single pinion planetary gear set 5 is connected to the fixed gear structure by the sun gear 7 and the power transmission member 19 of the single pinion planetary gear set 3.

또한 상기 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9) 사이에는 제 5클러치 수단(C5)이 설치되며, 이 제 5클러치 수단(C5)은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)를 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)에 고정시키거나 독립적으로 회전시킬 수 있는 구조로 이루어진다.In addition, a fifth clutch means C5 is provided between the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 and the planetary carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3, and the fifth clutch means (5). C5) has a structure in which the planetary carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 can be fixed to the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 or rotated independently.

즉 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)는 가변 결합구조로 연결된다.In other words, the planetary carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 and the sun gear 13 of the other single pinion planetary gear set 5 are connected in a variable coupling structure.

상술한 제 1, 2, 3, 4, 5클러치 수단(C1, 2, 3, 4 ,5)은 일반적인 차량용 자동 변속기의 파워 트레인에 사용되는 다판 클러치를 사용할 수 있다.The first, second, third, fourth, and fifth clutch means C1, 2, 3, 4, and 5 described above may use a multi-plate clutch used for a power train of a general vehicle automatic transmission.

한편, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(21)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)는 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 기어 결합되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 동력을 전달하는 데, 본 구성에서는 그러한 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 생략되었다.Meanwhile, the transfer drive gear 23 formed integrally with the ring gear 21 of the single pinion planetary gear set 3 is gear-coupled with a transfer driven gear (not shown) to transfer power to the differential device through the final reduction gear. However, in this configuration, such a structure has been omitted since a known one can be used, and any object having a structure can realize the object intended by the present invention.

상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 트랜스밋션 제어 유닛에 의하여 선택적으로 작동 또는 비작동되는 마찰요소(클러치 수단)에 따라 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어) 중 어느 하나의 요소를 입력요소로 하고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여, 이후 설명하게 되는 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train for an automatic transmission according to the present invention made as described above has three elements of a planetary gear set (sun gear, planet carrier, ring gear) according to friction elements (clutch means) selectively activated or deactivated by the transmission control unit. One element as an input element and the other element as a reaction force element are output, and the transmission ratios of the fourth forward speed and the reverse first speed are described.

상기 트랜스밋션 제어 유닛은 표 1에 도시된 바와 같이 마찰요소를 작동 또는 비작동시킨다.The transmission control unit activates or deactivates the friction element as shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

각 변속단별 마찰요소 작동표.Friction element operating table for each gear.

변속 레버(미도시)를 전진 D레인지로 선택하고 스로틀 밸브의 개도량을 증가시키며, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 제 1, 3클러치 수단(C1, 3)으로 유압을 공급하여 이들 클러치를 작동시킨다.The shift lever (not shown) is selected as the forward D range and the opening amount of the throttle valve is increased, and the transmission control unit is provided with the first and third clutch means C1 and 3 so that the gear train can output the first speed ratio. These clutches are operated by supplying hydraulic pressure.

이하에서 클러치 수단이 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the clutch means operating means that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제 1클러치 수단(C1)이 작동하게 되면, 입력측(1)의 회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)로 전달되어 이를 정회전시킴과 동시에, 이 선기어(7)에 동력전달부재(9)로 연결되는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)로 전달되어 이를 정회전시키게 된다.When the first clutch means C1 is operated, the rotational power of the input side 1 is transmitted to the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set 3 to rotate it forward and at the same time, the sun gear 7 It is transmitted to the ring gear 17 of the other single pinion planetary gear set (5) connected to the power transmission member (9) to rotate it forward.

따라서 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)로 전달되는 회전 동력은 이 유성기어 셋트(5)의 피니언 기어(12)로 전달되는 데, 변속기 하우징(15)에 고정된 선기어(14)가 반력요소로 작용하므로 이의 유성캐리어(11)를 정회전시킨다.Therefore, the rotational power transmitted to the ring gear 17 of the other single-pinion planetary gear set 5 is transmitted to the pinion gear 12 of the planetary gear set 5, and the sun gear fixed to the transmission housing 15 Since 14) acts as a reaction force element, the planet carrier 11 is rotated forward.

따라서 이 유성 캐리어(11)에 제 3클러치 수단(C3)으로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)는 함께 정회전하면서 링기어(21)를 정회전시켜 이의 외주에 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)로 1속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the planetary carrier 9 of the single-pinion planetary gear set 3 connected to the planet carrier 11 by the third clutch means C3 rotates forward and rotates the ring gear 21 forward while forming a transfer drive formed on the outer circumference thereof. The gear ratio is outputted to the gear 23 at a single speed.

이러한 1속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제 3클러치 수단(C3)이 작동하는 상태에서 제 1클러치 수단(C1)을 비작동시키고 제 2클러치 수단(C2)을 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the first speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch means C1 and operates the second clutch means C2 while the third clutch means C3 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 반력요소는 1속과 동일하지만 입력요소가 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)에서 유성 캐리어(9)로 바뀌게 되어, 입력축(1)으로 전달되는 회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)로 전달된다.By the above action, the reaction force element is the same as the first speed, but the input element is changed from the sun gear 7 of the single-pinion planetary gear set 3 to the planetary carrier 9, so that the rotational power transmitted to the input shaft 1 is It is delivered to the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3.

따라서, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)에 설치된 피니언 기어(10)가 회전하여 이 회전분 만큼 유성 캐리어(9)를 더 회전시키고, 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)에 제 3클러치 수단(C3)으로 연결된 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(11)에 설치된 피니언 기어(12)가 회전하여 이 회전분 만큼 유성 캐리어(11)를 더 회전시켜 2속의 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the pinion gear 10 provided in the planetary carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 rotates to further rotate the planetary carrier 9 by this rotation, and the planetary body of the single pinion planetary gear set 3 is rotated. The pinion gear 12 installed on the planetary carrier 11 of the other single-pinion planetary gear set 5 connected to the carrier 9 by the third clutch means C3 rotates to further rotate the planetary carrier 11 by this rotation. It rotates and outputs a gear ratio of 2 speeds.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋셧 제어 유닛은 제 2클러치 수단(C2)이 작동하는 상태에서 제 3클러치 수단(C3)을 비작동시키고 제 1클러치 수단(C1)을 작동시킨다.When the vehicle speed increases in this second speed state, the transmission control unit deactivates the third clutch means C3 and operates the first clutch means C1 while the second clutch means C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐리어(9)가 동시에 입력요소로 작용하게 되므로 이 유성기어 셋트(3)는 일체로 회전하게 된다.Since the sun gear 7 and the planet carrier 9 of the single pinion planetary gear set 3 act as input elements at the same time, the planet gear set 3 rotates integrally.

따라서 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(21)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)는 입력축(1)의 회전 동력을 그대로 전달하여 3속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the transfer drive gear 23 integrally formed on the ring gear 21 of the single-pinion planetary gear set 3 transmits the rotational power of the input shaft 1 as it is and outputs a speed ratio of three speeds.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제 2클러치 수단(C2)이 작동하는 상태에서 제 1클러치 수단(C1)을 비작동시키고 제 4클러치 수단(C4)을 작동시킨다.When the vehicle speed is increased in the third speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch means C1 and operates the fourth clutch means C4 while the second clutch means C2 is operated.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)가 입력요소로 작용하게 되고 선기어(7)가 제 4클러치 수단(C4)에 의하여 반력요소로 작용하게 되므로 싱글 피니언 유성기어 셋트(3)에서 증속이 이루어져 링기어(21)에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(23)로 4속의 변속비를 출력하게 된다.By the above-described action, the planetary carrier 9 of the single-pinion planetary gear set 3 acts as an input element, and the sun gear 7 acts as a reaction force element by the fourth clutch means C4. The speed increase is performed in the gear set 3 to output the speed ratio of the fourth speed to the transfer drive gear 23 formed integrally with the ring gear 21.

이 때 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선이어(13)가 고정된 상태에서 유성 캐리어(11)와 링기어(17)가 직결되므로 이 유성기어 셋트(5) 전체가 고정된다.At this time, since the planet carrier 11 and the ring gear 17 are directly connected in a state where the wire ears 13 of the other single pinion planetary gear set 5 are fixed, the entire planet gear set 5 is fixed.

한편, 변속 레버를 후진 R레인지로 이동시키게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제 1클러치 수단(C1)과 제 5클러치 수단(C5)을 작동시킨다.On the other hand, when the shift lever is moved to the reverse R range, the transmission control unit operates the first clutch means C1 and the fifth clutch means C5.

상기와 같은 작용에 의하여 싱글 피니언 셋트(3)의 선기어(7)가 입력요소로 작용하고 유성 캐리어(9)가 제 5클러치 수단(C5)에 의하여 변속기 하우징(15)에 고정되어 반력요소로 작용하게 되므로 링기어(21)는 역회전하면서 이의 외주에 일체로 형성된 트랜스퍼 드리이브 기어(23)로 후진의 변속비를 출력하게 된다.By the above operation, the sun gear 7 of the single pinion set 3 acts as an input element, and the planet carrier 9 is fixed to the transmission housing 15 by the fifth clutch means C5 to act as a reaction force element. Since the ring gear 21 is reversely rotated to output the transmission ratio of the reverse to the transfer drive gear 23 integrally formed on the outer circumference thereof.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 4개의 전진 변속단과 1개의 후진단을 제공할 수 있는데, 전진 4속단에서 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 전체를 고정시켜 작동하지 않는 마찰요소의 슬립을 줄일 수 있으므로 마찰요소의 슬립에 따른 마찰손실을 최소화할 수 있다.As described above, the power train for the automatic transmission according to the present invention may provide four forward shift stages and one reverse stage. The friction elements that do not operate by fixing the entire set of other single-pinion planetary gear sets at the fourth forward stage may be used. Since slippage can be reduced, frictional losses due to slippage of friction elements can be minimized.

Claims (9)

토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 요소의 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 이 싱글 피니언 유성기어 셋트의 요소와 고정적으로 연결되는 요소를 구비하고 싱글 피니언 유성기어 셋트와 가변적으로 연결되는 구조를 갖으며 변속기 하우징에 고정되는 요소를 구비하여 싱글 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하는 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 하는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하는 다른 클러치 수단, 상기한 입력축의 회전 동력을 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 3요소 중 한 요소로 전달함과 2이상의 요소로 전달하는 것 중 어느 한 작용을 할 때 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 선택적으로 연결하여 유성기어 셋트들의 요소를 반력으로 선택하는 또 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.The single-pinion planetary gear set that adjusts the number of rotations of the output to the input according to the number of elements that receive the engine's rotational power from the torque converter's turbine and rotates the input shaft's rotational power, and this single-pinion planetary gear Another element that has an element that is fixedly connected to the set of elements, has a structure that is variably connected to the single pinion planetary gear set, and has an element fixed to the transmission housing to shift according to the power transmitted from the single pinion planetary gear set A single pinion planetary gear set, which transmits the rotational force of the input shaft to one of the three elements of the single pinion planetary gear set and the other single pinion planetary gear set and to two or more elements. Clutch means, different from one element of the set of single-pinion planetary Another clutch means for selectively connecting one element of the other single pinion planetary gear set, transmitting the rotational power of the input shaft to one of the three elements of the single pinion planetary gear set and the other single pinion planetary gear set; Another function of selectively selecting one element of the planetary gear sets as a reaction force by selectively connecting one element of the single-pinion planetary gear set and another element of the other single-pinion planetary gear set when performing any of the above factors. Power train for automatic transmission comprising clutch means. 제 1항에 있어서, 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 변속기 하우징에 고정 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the sun gear of the other single-pinion planetary gear set is fixedly installed in the transmission housing. 제 1항에 있어서, 클러치 수단은 압력축과 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 사이에 설치되어 동력 전달을 단속하는 제 1클러치 수단, 상기한 입력축과 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력 전달을 단속하는 제 2클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.2. The clutch of claim 1, wherein the clutch means is provided between the pressure shaft and the sun gear of the single-pinion planetary gear set to interlock power transmission, and between the input shaft and the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set. A power train for an automatic transmission comprising a second clutch means for interrupting power transmission. 제 1항에 있어서, 다른 클러치 수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제 3클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.2. The power train of claim 1, wherein the other clutch means comprises a third clutch means installed between the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the planetary carrier of the other single-pinion planetary gear set to interrupt power transmission. 제 1항에 있어서, 또 다른 클러치 수단은 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어 설치되어 동력전달을 단속하는 제 4클러치 수단, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되어 동력전달을 단속하는 제 5클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.4. The clutch according to claim 1, wherein the other clutch means is provided with a ring gear and a planet carrier of another single pinion planetary gear set to interlock power transmission, and a planetary carrier of the single pinion planetary gear set and another single pinion planetary gear set. And a fifth clutch means installed between the sun gears to control power transmission. 제 1항에 있어서, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어는 동력전달부재에 의하여 고정 결합구조로 연결됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the sun gear of the single pinion planetary gear set and the ring gear of the other single pinion planetary gear set are connected in a fixed coupling structure by a power transmission member. 제 1항에 있어서, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the planetary carrier of the other single-pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means. 제 1항에 있어서, 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the ring gear and the planet carrier of the other single-pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means. 제 1항에 있어서, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 다른 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의하여 가변 결합구조로 연결됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the sun gear of the other single-pinion planetary gear set are connected in a variable coupling structure by clutch means.
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