KR19980046742A - Power train for automatic transmission - Google Patents

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Abstract

유성기어 셋트의 개수를 감소시킴과 동시에 적은 개수의 마찰요소를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 구현하면서 자동변속기의 소형화를 추구하기 위하여, 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 더블 피니언 유성기어 셋트, 이 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하고 변속기 하우징에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하며 더블 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하여 출력하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 더블 피니언 유성기어 셋트를 통하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 그 이상의 요소로 전달하는 작용을 하도록 두 유성기어 셋트의 각 요소 사이에 가변적으로 설치되는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 상기 클러치 수단에 의하여 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 고정시키도록 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소와 변속기 하우징 사이에 가변적으로 설치되는 브레이크 수단, 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 가변적으로 설치되어 이 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 구동되게 하는 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.In order to reduce the number of planetary gear sets and at the same time, to achieve the 5th forward and the 1st reverse speed by using a small number of friction elements, the engine receives the rotational power from the torque converter's turbine and rotates. And a double pinion planetary gear set that adjusts the number of rotations of the output relative to the input according to the number of rotational power transmissions of the input shaft, and an element that is variably connected to the elements of the double pinion planetary gear set. A single pinion planetary gear set having a variable connecting element and shifting according to the power transmitted from the double pinion planetary gear set, and outputting the rotational power of the input shaft through a double pinion planetary gear set. To convey to one or more elements A double pinion planetary gear set for fixing a clutch means variablely installed between each element of the two planetary gear sets, one element of the single pinion planetary gear set described above, and one element of the double pinion planetary gear set connected by the clutch means. An automatic transmission comprising a brake means variably installed between an element of the gearbox housing and the transmission housing, and another clutch means variably installed between the two elements of the double pinion planetary gear set described above to integrally drive the double pinion planetary gear set. Dragon power train.

Description

자동변속기용 파워 트레인Power train for automatic transmission

본 발명은 차량용 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단순 유성기어 셋트 2개를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 실현하여 자동변속기의 소형화를 추구하는 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, to a power train for an automatic transmission that realizes 5 forward speeds and 1 reverse speed by using two simple planetary gear sets.

일반적으로 차량용 자동 변속장치는 차량의 주행 속도와 엔진 부하의 변동에 따라 변속비를 자동으로 제어하는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)을 구비하고 있다.BACKGROUND ART In general, an automatic transmission for a vehicle includes a transmission control unit (TCU) for automatically controlling a transmission ratio according to a change in a traveling speed and an engine load of a vehicle.

상기한 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(즉, 선기어, 유성 캐리어, 링기어) 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 제어하여 출력단의 회전수를 조절한다.The transmission control unit (TCU) inputs any one of three elements of the planetary gear set (i.e., sun gear, planet carrier, and ring gear) by controlling a plurality of friction elements installed in the gear train in an active or non-operating state. Element, and control the other element as the reaction element to adjust the number of rotation of the output stage.

실질적으로 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 파워 트레인은 최소한 주변속부를 구성하는 2개의 유성기어 셋트와 부변속부를 구성하는 1개의 유성기어 셋트를 구비하고, 이 유성기어 셋트들을 작동시키는 6, 7개의 마찰요소를 사용하고 있다.A power train capable of outputting a transmission ratio of substantially five forward speeds and one reverse speed has at least two planetary gear sets constituting the peripheral speed and one planet gear set constituting the sub transmission, and operates the planetary gear sets. 6 and 7 friction elements are used.

그러므로 상기와 같은 자동변속기용 파워 트레인은 많은 유성기어 셋트를 사용하고, 이로 인하여 많은 마찰요소를 사용하여야 하기 때문에 자동변속기 소형화의 한계점을 유발시킨다.Therefore, such a power train for automatic transmissions uses a lot of planetary gear sets, and thus requires a large number of friction elements, which causes a limitation of miniaturization of automatic transmissions.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유성기어 셋트의 개수를 감소시킴과 동시에 적은 개수의 마찰요소를 사용하여 전진 5속과 후진 1속을 구현하면서 자동변속기의 소형화를 추구할 수 있는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention has been invented to overcome the above problems, the object of the present invention is to reduce the number of planetary gear sets and at the same time using a small number of friction elements to implement the 5 forward and 1 reverse speed automatic The present invention provides a power train for an automatic transmission capable of miniaturizing a transmission.

그리고 본 발명의 구체적인 목적은 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 가변 연결하고, 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어를 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 유성 캐리어에 각각 가변 연결하며, 전진 5속에서 2유성기어 셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하고, 전진 4, 5속과 후진 변속단에서 더블 피니언 유성기어 셋트 전체가 일체로 구동할 수 있게 하여 자동변속기를 소형화함과 동시에 동력손실을 최소화하는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 것이다.A specific object of the present invention is to variably connect the sun gear of the double pinion planetary gear set and the sun gear of the single pinion planetary gear set, and to change the ring gear of the double pinion planetary gear set to the ring gear and the planet carrier of the single pinion planetary gear set, respectively. To prevent the rotational elements of the two planetary gear sets rotating at a higher speed than the input shaft or the output shaft at the fifth forward speed, and to allow the entire double pinion planetary gear set to be driven integrally at the forward four, five speed and reverse gear stages. By miniaturizing the automatic transmission and minimizing power loss, the present invention provides a power train for the automatic transmission.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 더블 피니언 유성기어 셋트, 이 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하고 변속기 하우징에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하며 더블 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하여 출력하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 더블 피니언 유성기어 셋트를 통하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 그 이상의 요소로 전달하는 작용을 하도록 두 유성기어 셋트의 각 요소 사이에 가변적으로 설치되는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 상기 클러치 수단에 의하여 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 고정시키도록 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소와 변속기 하우징 사이에 가변적으로 설치되는 브레이크 수단, 상기 한 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 가변적으로 설치되어 이 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 구동되게 하는 다른 클러치 수단을 포함한다.In order to realize this, the power train for an automatic transmission according to the present invention adjusts the number of rotations of the output to the input according to the number of the input shaft rotates by receiving the rotational power of the engine from the turbine of the torque converter, the number of rotational power of the input shaft is transmitted A double pinion planetary gear set, the element having a variable connection to the element of the double pinion planetary gear set, the element having a variable connection to the transmission housing, the shifting output according to the power transmitted from the double pinion planetary gear set A single pinion planetary gear set, which transmits the rotational power of the input shaft to a single pinion planetary gear set and one or more elements via a double pinion planetary gear set, is variable between each element of the two planetary gear sets. Clutch means to be installed, said single blood Brake means variably installed between an element of a double pinion planetary gear set and a transmission housing to secure an element of an unset planetary gear set and a double pinion planetary gear set connected by said clutch means, said double pinion planetary And other clutch means variably installed between the two elements of the gear set to integrally drive the double pinion planetary gear set.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 파워 트레인은 클러치 수단과 브레이크 수단을 작동 또는 비작동시켜 전진 5속과 후진 1속을 구현하고, 전진 5속에서는 2유성기어 셋트의 회전요소가 입력축 또는 출력축보다 고속으로 회전하는 것을 방지하고, 전진 4, 5속 및 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트 전체를 일체로 구동시킨다.The power train for the automatic transmission configured as described above operates 5 speeds forward and 1 reverse speed by actuating or deactivating the clutch means and the brake means, and at 5 forward speeds, the rotating elements of the two planetary gear sets are faster than the input shaft or the output shaft. It prevents rotation and drives the entire double pinion planetary gear set integrally at the forward, fourth and fifth speeds.

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 제1구성도.1 is a first configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

도 2는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제2구성도.2 is a second configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention;

도 3은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제3구성도이다.3 is a third configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 제1구성도로서, 엔진(E)의 회전 동력을 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환시켜 기어 트레인의 입력축(1)으로 전달할 수 있는 구조로 이루어져 있다.FIG. 1 is a first configuration diagram of a power train for an automatic transmission according to the present invention, in which a rotational power of the engine E is torque converted from a torque converter T to be transmitted to an input shaft 1 of a gear train. consist of.

상기에서 입력축(1)은 토오크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 토오크를 전달받아서 기어 트레인의 더블 피니언 유성기어 셋트(3)로 토오크를 전달하고, 이 더블 피니언 유성기어 셋트(3)는 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)로 변속된 토오크를 전달할 수 있도록 클러치 훅-업(Hook-Up)을 이루고 있다.The input shaft 1 receives torque from the turbine of the torque converter T to transmit torque to the double pinion planetary gear set 3 of the gear train, and the double pinion planetary gear set 3 is a single pinion planetary gear. A clutch hook-up is achieved to transmit the shifted torque to the set 5.

즉, 상기 입력축(1)은 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 피니언 기어(7)가 설치되는 유성 캐리어(9)에 고정 결합구조로 연결되어 있다.That is, the input shaft 1 is connected to the planetary carrier 9 in which the pinion gear 7 of the double pinion planetary gear set 3 is installed in a fixed coupling structure.

그리고 이 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(11)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13) 사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제1클러치(C1)가 설치되고, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(15)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17) 사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제2클러치(C2)가 설치되며, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(15)와 다른 피니언 기어(19)가 설치되는 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21) 사이에는 이들 간의 동력 전달 및 차단을 가능케 하는 제3클러치(C3)가 설치되어 기어 트레인을 구성하고 있다.And between the sun gear 11 of the double pinion planetary gear set (3) and the sun gear 13 of the single pinion planetary gear set (5) is provided a first clutch (C1) to enable power transmission and interruption between them. A second clutch C2 is provided between the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 3 and the ring gear 17 of the single pinion planetary gear set 5 to enable power transmission and interruption therebetween. Between the ring gear 15 of the double-pinion planetary gear set 3 and the planetary carrier 21 of the single-pinion planetary gear set 5 on which the other pinion gear 19 is installed, an agent for enabling power transmission and interruption therebetween. Three clutches C3 are provided to form a gear train.

한편 상기와 같이 가변 결합구조로 연결되는 2유성기어 셋트(3, 5)가 변속을 실현할 때, 이들에 반력을 가할 수 있도록 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)와 변속기 하우징(23) 사이에는 제1브레이크(B1)가 설치되고, 이 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)와 변속기 하우징(23) 사이에는 제2브레이크(B2)가 각각 설치되어 있다.On the other hand, when the two planetary gear sets 3 and 5 connected in the variable coupling structure as described above realize a shift, the planetary carrier 21 and the transmission housing of the single pinion planetary gear set 5 can be applied to them. A first brake B1 is provided between the 23 and a second brake B2 is provided between the sun gear 13 and the transmission housing 23 of the planetary gear set 5, respectively.

그리고 상기한 제1, 2, 3클러치(C1, 2, 3)와 제1, 2브레이크(B1, 2)에 의하여 전진 3속 변속을 실현하며, 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)와 유성 캐리어(21) 중 1개 이상 또는 2개로 입력을 가하여 전진 4, 5속과 후진 변속이 가능하도록 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 3요소 중 선택된 2요소를 상호 가변적으로 연결하는 제4클러치(C4)가 설치되어 있다.The first, second and third clutches C1, 2 and 3 and the first and second brakes B1 and 2 realize forward three-speed shifting, and the sun gear 13 of the single-pinion planetary gear set 5 is realized. ) And a variable connecting two selected ones of the three elements of the double pinion planetary gear set (3) to apply the input to one or more or two of the planetary carrier (21) to enable forward, fourth and fifth speeds. Four clutches C4 are provided.

상기 제4클러치(C4)는 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(7)와 유성 캐리어(9) 사이에 설치된다.The fourth clutch C4 is provided between the sun gear 7 and the planet carrier 9 of the double pinion planetary gear set 3.

한편 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)와 일체로 형성되는 트랜스퍼 드라이브 기어(25)는 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 기어 결합되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 변속된 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 25 formed integrally with the ring gear 17 of the single-pinion planetary gear set 5 is gear-coupled with the transfer driven gear (not shown) to transfer the power shifted to the differential device through the final reduction gear. In the present construction, such a structure is omitted in the present disclosure because a known one can be used, and any structure can be used to realize the object intended by the present invention.

상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 자동변속기용 파워 트레인은 트랜스밋션 제어 유닛에 의하여 선택적으로 작동 또는 비작동되는 마찰요소(클러치 및 브레이크 수단)에 따라 2유성기어 셋트(3, 5)의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어) 중 하나 이상의 요소를 입력요소로 하고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여, 이후 설명하게 되는 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train for the automatic transmission of the present invention made as described above comprises three elements of two planetary gear sets 3 and 5 according to friction elements (clutch and brake means) selectively activated or deactivated by the transmission control unit. Sun gear, planet carrier, ring gear) is selected as an input element and the other element as a reaction force element, and outputs the speed ratio of 5 forward speed and 1 reverse speed to be described later.

상기 트랜스밋션 제어 유닛은 [표 1]에 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 증가시키면, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어 트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 제1, 2클러치(C1, 2)와 제1브레이크(B1)로 유압을 공급하여 이들 마찰요소를 작동시킨다.When the shift lever (not shown) is selected as the forward D range and the opening amount of the throttle valve is increased, the transmission control unit causes the gear train to output the first and second clutches C1 and 2 so that the gear ratio can output the first speed ratio. Hydraulic pressure is supplied to one brake B1 to operate these friction elements.

이하에서 제1, 2, 3, 4클러치(C1, 2, 3, 4)와 제1, 2브레이크(B1, 2)가 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the first, second, third, and fourth clutches C1, 2, 3, and 4 and the first and second brakes B1 and 2 mean that hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제1, 2클러치(C1, 2)와 제1브레이크(B1)가 작동하게 되면, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(11)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)가 연결되고, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(15)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)가 각각 연결된다.When the first and second clutches C1 and 2 and the first brake B1 are operated, the sun gear 11 of the double pinion planetary gear set 3 and the sun gear 13 of the single pinion planetary gear set 5 are operated. ) Is connected, and the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 3 and the ring gear 17 of the single pinion planetary gear set 5 are connected, respectively.

따라서 제1브레이크(B1)에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)가 반력요소로 작용하고, 입력축(1)의 회전 동력은 입력요소인 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)로 전달되어 이를 정회전시키고, 피니언 기어(7)를 통하여 이의 선기어(11)와 이에 제1클러치(C1)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)로 전달되어 이를 역회전시킨다.Therefore, the planetary carrier 21 of the single pinion planetary gear set 5 acts as a reaction force element by the first brake B1, and the rotational power of the input shaft 1 is the input element of the double pinion planetary gear set 3 which is the input element. It is transmitted to the planet carrier 9 and forward rotation thereof, and is transmitted to the sun gear 11 of the single-pinion planetary gear set 5 connected to the sun gear 11 and its first clutch C1 through the pinion gear 7. To reverse it.

그리고 상기 선기어(13)로 전달된 역회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 피니언 기어(19)를 통하여 이의 링기어(17)로 전달되어 이를 정회전시킨다.And the reverse rotational power transmitted to the sun gear 13 is transmitted to its ring gear 17 through the pinion gear 19 of the single-pinion planetary gear set 5 to rotate it forward.

이와 동시에 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 피니언 기어(9)를 통하여 링기어(15)로 전달되는 회전 동력은 이 링기어(15)를 정회전시키고, 이 링기어(15)에 제2클러치(C2)로 연결되는 싱글 피니어 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)로 전달되어 이를 정회전시킨다.At the same time, the rotational power transmitted to the ring gear 15 through the pinion gear 9 of the double pinion planetary gear set 3 causes the ring gear 15 to rotate forward, and the second clutch to the ring gear 15. It is transmitted to the ring gear 17 of the single-pin planetary gear set (5) connected to (C2) to rotate it forward.

상기와 같이 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)로 전달되는 회전 동력은 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(25)로 전달되어 1속의 변속비를 출력하게 된다.As described above, the rotational power transmitted to the ring gear 17 of the single pinion planetary gear set 5 is transmitted to the transfer drive gear 25 formed integrally therewith, thereby outputting a speed ratio of 1 speed.

이러한 1속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)가 작동하는 상태에서 제2클러치(C2)을 비작동시키고 제3클러치(C3)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the first speed state, the transmission control unit deactivates the second clutch C2 while the first clutch C1 and the first brake B1 are operated, and then releases the third clutch C3. It works.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(15)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)가 반력요소로 작용하므로, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)로 전달되는 회전 동력은 피니언 기어(7)를 통하여 이의 선기어(11)와 이에 제1클러치(C1)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)로 전달되어 이들을 역회전시킨다.Since the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 3 and the planet carrier 21 of the single pinion planetary gear set 5 act as reaction elements by the above-described action, the double pinion planetary gear set 3 is applied. The rotational power transmitted to the planetary carrier 9 of is transmitted to the sun gear 11 of the single-pinion planetary gear set 5 connected to the sun gear 11 and the first clutch C1 through the pinion gear 7. Rotate them back.

이 때 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 링기어(15)의 반력으로 피니언 기어(7)가 더 회전하면서, 이 피니언 기어(7)가 더 회전하는 만큼 이 유성기어 셋트(3)의 선기어(11)를 더 역회전시킨다.At this time, while the pinion gear 7 is further rotated by the reaction force of the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 3, the sun gear of the planetary gear set 3 is rotated as much as the pinion gear 7 is rotated further. Rotate 11) further.

따라서 상기 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)로 전달되는 역회전 동력은 이의 피니언 기어(19)를 통하여 링기어(17)로 전달되어 이를 정회전시키면서 이와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(25)로 전달되어 2속의 변속비를 출력하게 된다.Therefore, the reverse rotational power transmitted to the sun gear 13 of the single-pinion planetary gear set 5 is transmitted to the ring gear 17 through its pinion gear 19 and forwardly rotated so as to be integrally formed therewith. It is delivered to 25) to output the speed ratio of 2 speed.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제1, 3클러치(C1, 3)가 작동하는 상태에서 제1브레이크(B1)를 비작동시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the second speed state, the transmission control unit deactivates the first brake B1 and operates the second brake B2 while the first and third clutches C1 and 3 operate. .

상기와 같은 작용에 의하여 2유성기어 셋트(3, 5)의 선기어(11, 13)가 반력요소로 작용하므로, 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)로 전달되는 회전 동력은 이의 피니언 기어(7)를 통하여 링기어(15)와 이에 제3클러치(C3)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)로 전달되어 이를 정회전시킨다.Since the sun gears 11 and 13 of the two planetary gear sets 3 and 5 act as reaction elements by the above-described action, the rotational power transmitted to the planet carrier 9 of the double pinion planetary gear set 3 is It is transmitted to the planet carrier 21 of the single pinion planetary gear set 5 connected to the ring gear 15 and the third clutch C3 through the pinion gear 7 to rotate it forward.

이때 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)로 전달된 회전 동력은 선기어(13)의 반력으로 이의 피니언 기어(19)를 더 회전시키면서 이의 링기어(17)로 전달되어 이를 더 회전시켜, 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(25)로 전달되어 3속의 변속비를 출력하게 된다.At this time, the rotational power transmitted to the planet carrier 21 of the single-pinion planetary gear set 5 is transmitted to the ring gear 17 thereof while further rotating the pinion gear 19 by the reaction force of the sun gear 13 to further rotate it. It is transmitted to the transfer drive gear 25 is formed integrally therewith to output a three-speed transmission ratio.

이러한 3속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제1, 3클러치(C1, 3)가 작동하는 상태에서 제2브레이크(B2)를 비작동시키고 제4클러치(C4)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the third speed state, the transmission control unit deactivates the second brake B2 and operates the fourth clutch C4 while the first and third clutches C1 and 3 operate. .

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)와 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)가 록킹되면서 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 링기어(17)로 그대로 전달(변속비 1:1)되면서 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(25)로 전달되어 4속의 변속비를 출력하게 된다.The rotational force of the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 9 of the double pinion planetary gear set 3 while the double pinion planetary gear set 3 and the single pinion planetary gear set 5 are locked by the above operation. Is transmitted to the ring gear 17 of the single-pinion planetary gear set 5 as it is (transmission ratio 1: 1) while being transmitted to the transfer drive gear 25 formed integrally therewith, thereby outputting a transmission ratio of four speeds.

이러한 4속 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제3, 4클러치(C3, 4)가 작동하는 상태에서 제1클러치(C1)를 비작동시키고 제2브레이크(B2)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the fourth speed state, the transmission control unit deactivates the first clutch C1 and operates the second brake B2 while the third and fourth clutches C3 and 4 operate. .

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)는 록킹되어 일체로 구동하고, 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)가 반력요소로 작용하므로, 제3클러치(C3)에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)로 전달되는 회전 동력은 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)로 그대로 전달되어 이를 정회전시킨다.By the above action, since the double pinion planetary gear set 3 is locked and driven integrally, the sun gear 13 of the single pinion planetary gear set 5 acts as a reaction force element, and thus, by the third clutch C3. The rotational power transmitted to the planet carrier 9 of the double pinion planetary gear set 3 is transmitted to the planet carrier 21 of the single pinion planetary gear set 5 as it is and rotates forward.

이때 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 유성 캐리어(21)로 전달된 회전 동력은 선기어(13)의 반력으로 증속되어 링기어(17)로 전달되어 이에 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(25)로 전달되어 5속의 변속비를 출력하게 된다.At this time, the rotational power transmitted to the planet carrier 21 of the single-pinion planetary gear set 5 is increased by the reaction force of the sun gear 13 and is transmitted to the ring gear 17 to the transfer drive gear 25 formed integrally therewith. The speed ratio of 5 speeds is output.

상기와 같은 5속 상태에서는 제2브레이크(B2)가 작동하여 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)를 고정시켜 고속의 회전 요소를 제거하므로 동력손실이 감소된다.In the fifth speed state as described above, the second brake B2 operates to fix the sun gear 13 of the single-pinion planetary gear set 5 to remove the high-speed rotational element, thereby reducing power loss.

한편 변속 레버로 후진 R레인지를 선택하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제1, 4클러치(C1, 4)와 제1브레이크(B1)를 작동시킨다.On the other hand, when the reverse R range is selected by the shift lever, the transmission control unit TCU operates the first and fourth clutches C1 and 4 and the first brake B1.

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(3)가 록킹되면서 이의 유성 캐리어(9)로 전달되는 입력축(1)의 회전 동력은 이의 선기어(11)와 이에 제1클러치(C1)로 연결된 싱글 피니언 유성기어 셋트(5)의 선기어(13)로 전달되어 이를 정회전시킨다.The rotational force of the input shaft 1 transmitted to the planet carrier 9 while the double pinion planetary gear set 3 is locked by the above-described action is the single gear connected to the sun gear 11 and the first clutch C1. It is transmitted to the sun gear 13 of the pinion planetary gear set 5 to rotate it forward.

이 때 선기어(13)로 전달되는 회전 동력은 이 유성기어 셋트(5) 유성 캐리어(21)의 반력으로 피니언 기어(19)를 통하여 링기어(17)로 역회전 동력을 전달한다.At this time, the rotational power transmitted to the sun gear 13 transmits the reverse rotational power to the ring gear 17 through the pinion gear 19 in response to the planetary carrier set 21 of the planetary gear set 5.

이 역회전 동력은 링기어(17)와 일체로 형성된 트랜스퍼 드라이브 기어(25)를 통하여 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.This reverse rotational power outputs the gear ratio of reverse speed 1 through the transfer drive gear 25 formed integrally with the ring gear 17.

상기와 같은 후진 변속단에는 더블 피니언 유성기어 셋트(3)를 일체로 구동시켜 고속의 회전 요소를 제거하므로 동력손실이 감소된다.In the reverse shift stage as described above, the double pinion planetary gear set 3 is integrally driven to remove the high-speed rotating element, thereby reducing power loss.

한편, 도2는 본 발명에 관련하는 제2구성으로서, 제1구성과 그 전체적인 구성 및 작용이 동일하므로 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고, 다른 분분에 대해서만 설명한다.On the other hand, Figure 2 is a second configuration according to the present invention, and since the first configuration and its overall configuration and operation are the same, a detailed description of the same parts will be omitted, and only different portions will be described.

즉 제1구성은 전진 4, 5속과 후진 변속단에서 작동하는 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 선기어(11) 사이인데 반하여, 이 제2구성은 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 링기어(15) 사이인 차이가 있을 뿐인다.In other words, the first configuration is that the installation position of the fourth clutch (C4) operating in the forward 4, 5 speed and reverse shift stage is between the planet carrier (9) and the sun gear (11) of the double pinion planetary gear set (3), This second configuration differs only in that the installation position of the fourth clutch C4 is between the planet carrier 9 and the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 3.

따라서 전진 4, 5속과 후진 변속시 제1구에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 유성 캐리어(9)와 선기어(11)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 데, 제2구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 유성 캐리어(9)와 링기어(15)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 차이가 있을 뿐이다.Therefore, in the first and fourth speeds and the reverse shift, the fourth clutch C4 operates in the first port to connect the planetary carrier 9 and the sun gear 11 to lock the planetary gear set 3. In the configuration, there is only a difference that the fourth clutch C4 operates to connect the planet carrier 9 and the ring gear 15 to lock the planet gear set 3.

또, 도 3은 본 발명에 관련하는 제3구성으로서, 제1구성과 그 전체적인 구성 및 작용이 동일하므로 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.3 is a third configuration according to the present invention, and since the first configuration and its overall configuration and operation are the same, a detailed description of the same parts is omitted and only other parts will be described.

즉 제1구성은 전진 4, 5속과 후진 변속단에서 작동하는 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 유성 캐리어(9)와 선기어(11) 사이인 데 반하여, 이 제3구성은 제4클러치(C4)의 설치 위치가 더블 피니언 유성기어 셋트(3)의 선기어(11)와 링기어(15) 사이인 차이가 있을 뿐이다.That is, the first configuration is provided that the installation position of the fourth clutch C4 operated at the forward 4, 5 speed and the reverse shift stage is between the planet carrier 9 and the sun gear 11 of the double pinion planetary gear set 3. This third configuration differs only in that the installation position of the fourth clutch C4 is between the sun gear 11 and the ring gear 15 of the double pinion planetary gear set 3.

따라서 전진 4, 5속과 후진 변속시 제1구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 유성 캐리어(9)와 선기어(11)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 데, 제3구성에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 선기어(11)와 링기어(15)를 연결하여 이 유성기어 셋트(3)를 록킹시키는 차이가 있을 뿐이다.Therefore, the fourth clutch C4 operates to lock the planetary gear set 3 by connecting the planetary carrier 9 and the sun gear 11 in the first configuration in the forward 4, 5th speed and the reverse shift. In the configuration, the fourth clutch C4 operates to connect the sun gear 11 and the ring gear 15 to lock the planetary gear set 3.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 2개의 유성기어 셋트와 6개의 마찰요소로 전진 5속과 후진 1속을 구현하는데, 전진 5속에서는 브레이크 수단으로 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 고정시키고, 전진 4, 5속 및 후진 변속단에서는 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 설치된 다른 클러치 수단으로 이 유성기어 셋트 전체를 일체로 구동시키므로, 자동변속기의 소형화와 동력손실을 최소화할 수 있다.As described above, the power train for the automatic transmission according to the present invention implements 5 forward speeds and 1 reverse speed with two planetary gear sets and six friction elements, and the sun gear of the single pinion planetary gear set is used as a brake means at the fifth forward speed. In the 4th, 5th speed, and reverse gears, the entire planetary gear set is driven integrally by another clutch means installed between the two elements of the double pinion planetary gear set, minimizing the automatic transmission and minimizing power loss. have.

Claims (6)

토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전 동력을 전달받아 회전하는 입력축, 이 입력축의 회전 동력이 전달되는 개수에 따라 입력에 대한 출력의 회전수를 조절하는 더블 피니언 유성기어 셋트, 이 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하고 변속기 하우징에 가변적으로 연결되는 요소를 구비하며 더블 피니언 유성기어 셋트로부터 전달되는 동력에 따라 변속을 행하여 출력하는 싱글 피니언 유성기어 셋트, 상기한 입력축의 회전 동력을 더블 피니언 유성기어 셋트를 통하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 그 이상의 요소로 전달하는 작용을 하도록 두 유성기어 셋트의 각 요소 사이에 가변적으로 설치되는 클러치 수단, 상기한 싱글 피니언 유성기어 셋트의 한 요소 및 상기 클러치수단에 의하여 연결된 더블 피니언 유성기어 셋트의 한 요소를 고정시키도록 더블 피니언 유성기어 셋트의 요소와 변속기 하우징 사이에 가변적으로 설치되는 브레이크 수단, 상기한 더블 피니언 유성기어 셋트의 2요소 사이에 가변적으로 설치되어 이 더블 피니언 유성기어 셋트를 일체로 구동되게 하는 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.The input shaft rotates by receiving the engine's rotational power from the torque converter's turbine, the double pinion planetary gear set that regulates the number of rotations of the output according to the number of rotational powers of the input shaft, and the double pinion planetary gear set A single pinion planetary gear set having an element variably connected to the element and an element variably connected to the transmission housing and outputting a shift according to the power transmitted from the double pinion planetary gear set, and the rotational power of the input shaft described above. Clutch means variably installed between each element of the two planetary gear sets to act as a transmission through the double pinion planetary gear set to one element and more of the single pinion planetary gear sets, one of the single pinion planetary gear sets described above Elements and connected by the clutch means Brake means which are variably installed between the element of the double pinion planetary gear set and the transmission housing to fix one element of the double pinion planetary gear set, which is variably installed between the two elements of the double pinion planetary gear set described above. A power train for an automatic transmission comprising other clutch means for driving the planetary gear set integrally. 제1항에 있어서, 클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이의 동력전달을 단속하도록 그 사이에 설치되는 제1클러치, 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 링기어 사이의 동력전달을 단속하도록 그 사이에 설치되는 제2클러치, 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어 사이의 동력 전달을 단속하도록 그 사이에 설치되는 제3클러치를 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.2. The single clutch and double pinion planetary gear set of claim 1, wherein the clutch means is provided between the first gear of the double pinion planetary gear set and the sun gear of the single pinion planetary gear set to interrupt power transmission. To interlock power transmission between ring gears of the second clutch and double pinion planetary gear sets and planetary carriers of the single-pinion planetary gear set interposed therebetween to interrupt power transmission between the ring gears of the pinion planetary gear set. Power train for automatic transmission comprising a third clutch installed. 제1항에 있어서, 브레이크 수단은 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 이에 클러치 수단을 개재하여 가변적으로 연결되는 더블 피니언 유성기어 셋트 링기어의 구동을 동시에 정지시킬 수 있도록 싱글 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 변속기 하우징 사이에 설치되는 제1브레이크, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 이에 클러치 수단으로 가변 연결되는 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 동시에 정지시킬 수 있도록 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 변속기 하우징 사이에 설치되는 제2브레이크를 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.The planetary gear set according to claim 1, wherein the brake means stops the driving of the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the double-pinion planetary gear set ring gear which is variably connected via the clutch means. The sun gear and the transmission housing of the single-pinion planetary gear set for stopping the sun gear of the first brake and the single-pinion planetary gear set installed between the carrier and the transmission housing, and the sun gear of the double-pinion planetary gear set variably connected by clutch means. A power train for an automatic transmission comprising a second brake disposed between. 제1항에 있어서, 다른 클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 선기어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the other clutch means is installed between the planetary carrier and the sun gear of the double pinion planetary gear set. 제1항에 있어서, 다른 클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 링기어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.2. The power train of claim 1, wherein the other clutch means is installed between the planetary carrier and the ring gear of the double pinion planetary gear set. 제1항에 있어서, 다른 클러치 수단은 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 링기어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 파워 트레인.2. The power train for an automatic transmission according to claim 1, wherein the other clutch means is installed between the sun gear and the ring gear of the double pinion planetary gear set.
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