KR20030046400A - 자동 변속기용 기어 변속 장치 - Google Patents

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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기어 열의 더 높은 강도 이점(기어 강도, 기어 수명 등)과 연비의 향상과, 입력부와 출력부의 동축 배치와, 자동 변속기의 소형화를 모두 달성하면서, 래크와 피니언형 복합 유성 기어열을 사용하는 경우에 비하여, 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있는 기어 변속 장치에 관한 것이며, 4개의 클러치(C1, C2, C3, C4)와 2개의 브레이크(B1, B2)를 적절히 체결 및 해제함으로써, 적어도 전진 7속 및 후퇴 1속을 얻을 수 있는 변속 제어 수단을 포함하고, 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3)중 1세트의 유성 기어(G1)를 입력 회전을 상시 감속하는 감속 장치, 또는 입력 회전을 상시 증속하는 증속 장치로 사용하고, 나머지 2세트의 유성 기어(G2, G3)중 1세트의 유성 기어(G3)를 2개의 선 기어(S3, S4) 사이에 배치되고, 또한 회전을 입력 또는 출력하는 센터 멤버(CM)를 갖는 제3 캐리어(PC3)를 구비한 더블 선 기어형 유성 기어로 형성된다.

Description

자동 변속기용 기어 변속 장치{GEAR SHIFTER FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
종래, 입력축과 1세트의 더블 피니언형 유성 기어와, 더블 피니언에 각각 선 기어를 맞물리게 한 복합 유성 기어열(이하, 라비니오형 복합 유성 기어열이라 칭함)과, 4개의 클러치와, 2개의 브레이크와, 출력축을 갖고 구성되어, 변속 요소인 4개의 클러치와 2개의 브레이크를 적절히 체결 및 해방함으로써, 전진 7속 및 후퇴 1속 이상의 변속단을 얻는 자동 변속기용 기어 변속 장치로서 예를 들면, 일본 특허 공개 공보 2001-182785호의 도2a 내지 도2c 및 표2(전진 8속 및 후퇴 2속)에 기재한 것이 제안되어 있다.
그러나, 이 같은 라비니오형 복합 유성 기어열을 채용한 기어 변속 장치는 하기에 열거하는 문제점을 갖는다.
① 기어열의 최대 토오크(1속)를 라비니오형 복합 유성 기어열의 일측의 더블 피니언형 유성 기어로 받으므로, 강도적으로 불리하다.
② 감속 장치로서의 1세트의 더블 피니언형 유성 기어로 증대한 토오크를 1속∼4속에 있어서 라비니오형 복합 유성 기어열의 선 기어부터 입력하므로, 링 기어 입력과 비교하여 접선력이 커지며, 기어 강도와 기어 수명과 기어 강성 등에서 불리하다.
③ 1속에서의 라비니오형 복합 유성 기어열의 강도(기어 강도와 기어 수명)의 확보와, 라비니오형 복합 유성 기어열의 기어 강도와 기어 수명과 캐리어 강성등의 향상이 모두 요구됨으로써, 라비니오형 복합 유성 기어열을 대형화할 필요가 있으므로, 그 결과 자동 변속기의 대형화를 초래한다.
④ 2속에서 라비니오형 복합 유성기어열에서 토오크 순환이 발생하고, 토오크 순환이 발생하는 2속에서는 전달 효율의 저하에 따라 연비가 악화된다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 기어열의 강도적 유리함과 연비의 향상과, 입력부와 출력부의 동축 배치와, 자동 변속기의 소형화를 모두 달성하면서, 라비니오형 복합 유성 기어열을 이용하는 경우에 비하여, 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있는 자동 변속기용 기어 변속 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 입력부와 3세트의 유성 기어와, 4개의 클러치와, 2개의 브레이크와, 출력부를 갖고 구성되며, 변속 요소인 4개의 클러치와 2개의 브레이크를 적절히 체결 및 해방함으로써, 적어도 전진 7속 및 후퇴 1속을 얻을 수 있는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 관한 것이다.
도1은 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도2a 내지 도2c는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 체결표이다.
도3은 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 공선도이다.
도4a 내지 도4c는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속, 3속의 토오크 흐름도이다.
도5a 내지 도5c는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 4속, 5속, 6속의 토오크 흐름도이다.
도6a 내지 도6c는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 7속, 8속, 후퇴 1속의 토오크 흐름도이다.
도7은 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도8은 라비니오형 복합 유성 기어열일 이용한 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 2속에서의 토오크 순환 설명도이다.
도9a 및 도9b는 심슨형 유성 기어열과 라비니오형 복합 유성 기어열에서 1속에서의 토오크 전달 경로를 나타낸 도이다.
도10은 캐리어 입력 보다도 링 기어 입력이 유리함을 설명한 설명도이다.
도11a 내지 도11c는 심슨형 유성 기어열의 경우에 오버 드라이브 변속단을 얻는 캐리어 입력이 실현 불가능함을 설명한 설명도와, 더블 선 기어형 유성 기어가 5개의 멤버를 가짐을 설명한 설명도이다.
도12a 내지 도12c는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴이다.
도13a 및 도13b는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴이다.
도14는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도15a 및 도15b는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속의 토오크 흐름도이다.
도16a 내지 도16c는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 3속, 4속, 5속의 토오크 흐름도이다.
도17a 내지 도17c는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 6속, 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도18a 및 도18b는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도19a 내지 도19c는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴이다.
도20a 및 도20b는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴이다.
도21은 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도22는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 공선도이다.
도23a 내지 도23c는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속, 3속의 토오크 흐름도이다.
도24a 내지 도24c는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 4속, 5속, 6속의 토오크 흐름도이다.
도25a 및 도25b는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어변속 장치에서의 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도26a 및 도26b는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어변속 장치에서의 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도27a 내지 도27c는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도28a 및 도28b는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도29는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도30a 및 도30b는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속의 토오크 흐름도이다.
도31a 내지 도31c는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 3속, 4속, 5속의 토오크 흐름도이다.
도32a 내지 도32c는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 6속, 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도33a 및 도33b는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도34a 내지 도34c는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도35a 및 도35b는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도36은 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도37은 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 공선도이다.
도38a 내지 도38c는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속, 3속의 토오크 흐름도이다.
도39a 내지 도39c는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 4속, 5속, 6속의 토오크 흐름도이다.
도40a 및 도40b는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도41a 및 도41b는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도42a 내지 도42c는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도43a 및 도43b는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도44는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도45a 및 도45b는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속의 토오크 흐름도이다.
도46a 내지 도46c는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 3속, 4속, 5속의 토오크 흐름도이다.
도47a 내지 도47c는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 6속, 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도48a 및 도48b는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도49a 내지 도49c는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도50a 및 도50b는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도51은 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도52a 및 도52b는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속의 토오크 흐름도이다.
도53a 내지 도53c는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 3속, 4속, 5속의 토오크 흐름도이다.
도54a 내지 도54c는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 6속, 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도55a 및 도55b는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도56a 내지 도56c는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도57a 및 도57b는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도58은 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도59a 및 도59b는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속의 토오크 흐름도이다.
도60a 내지 도60c는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 3속, 4속, 5속의 토오크 흐름도이다.
도61a 내지 도61c는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 6속, 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도62a 및 도62b는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도63a 내지 도63c는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도64a 및 도64b는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도65는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도66은 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 공선도이다.
도67a 내지 도67c는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 1속, 2속, 3속의 토오크 흐름도이다.
도68a 내지 도68c는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 4속, 5속, 6속의 토오크 흐름도이다.
도69a 및 도69b는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 7속, 8속의 토오크 흐름도이다.
도70a 및 도70b는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 후퇴 1속, 후퇴 2속의 토오크 흐름도이다.
도71a 내지 도71c는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도72a 및 도72b는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 제4 클러치의 배치 패턴도이다.
도73a 내지 도73c는 제10 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 제4 클러치의 배치 패턴도가 다른 개략도이다.
도74a 및 도74b는 제10 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 제4 클러치의 배치 패턴도가 다른 개략도이다.
도75a 및 도75b는 제11 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도76a 및 도76b는 제11 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도77은 도75a, 도75b에 나타낸 제11 실시예 장치에서의 공선도이다.
도78은 도76a, 도76b에 나타낸 제11 실시예 장치에서의 공선도이다.
도79a 및 도79b는 제12 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도80a 및 도80b는 제12 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도81은 도79a, 도79b에 나타낸 제12 실시예 장치에서의 공선도이다.
도82는 도80a, 도80b에 나타낸 제12 실시예 장치에서의 공선도이다.
도83a 내지 도83d는 제13 실시예의 자동 변환기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도84는 도83a, 도83b에 나타낸 제13 실시예 장치에서의 공선도이다.
도85는 도83c, 도83d에 나타낸 제13 실시예 장치에서의 공선도이다.
도86a 내지 도86d는 제14 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도87는 도86a, 도86b에 나타낸 제14 실시예 장치에서의 공선도이다.
도88는 도86c, 도86d에 나타낸 제14 실시예 장치에서의 공선도이다.
도89a 내지 도89d는 제15 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도90는 도89a, 도89b에 나타낸 제15 실시예 장치에서의 공선도이다.
도91는 도89c, 도89d에 나타낸 제15 실시예 장치에서의 공선도이다.
도92a 내지 도92d는 제16 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도93은 도92a, 도92b에 나타낸 제16 실시예 장치에서의 공선도이다.
도94는 도92c, 도92d에 나타낸 제16 실시예 장치에서의 공선도이다.
도95a 내지 도95d는 제17 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 싱글 타입1)의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도96a 내지 도96d는 제17 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 싱글타입2)의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
도97a 내지 도97d는 제17 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 더블 타입1)의 단을 갖는 피니언 패턴을 나타낸 개략도이다.
즉, 본 발명은 1세트의 유성 기어에 조합시키는 기어열로서, 라비니오형 복합 유성 기어열을 이용하지 않고, 기본적으로 2세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 조합시킨 기어열을 이용하여, 4개의 클러치와 2개의 브레이크를 적절히 체결 및 해방함으로써, 적어도 전진 7속 및 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서,
상기 3세트의 유성 기어중 1세트의 유성 기어를 입력 회전을 상시 감속하는 감속 장치, 또는 입력 회전을 상시 증속하는 증속 장치로 하고,
나머지 2세트의 유성 기어 중, 1세트를 유성 기어를 2개의 선 기어와, 그 2개의 선 기어의 각각과 맞물리는 피니언과, 상기 2개의 선 기어 사이에 배치되고, 회전을 입력 또는 출력하는 센터 멤버를 갖는 캐리어와, 상기 피니언에 맞물리는 하나의 링 기어를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어로 하였다.
이 같은 더블 선 기어형 유성 기어는 기본적인 기어 성능으로서는 싱글 피니언형 유성 기어와 같으나, (선 기어로부터 2개의 멤버) + (링 기어로부터 하나의 멤버) + (캐리어로부터 축방향과 지름 방향으로 2개의 멤버) = 5개의 멤버와 같이, 3개의 멤버인 싱글 피니언형 유성 기어에 비하여 멤버 수가 많아진다는 특징을 갖는다.
따라서, 더블 피니언에 각각 선 기어를 맞물림 결합시킨 복합 유성 기어열인 "라비니오형 복합 유성 기어열"과, 2세트의 싱글 피니언형 유성 기어를 조합시킨 "심슨형 유성 기어열"은 구별하므로, 싱글 피니언형 유성 기어와 더블 선 기어형 유성 기어를 조합시킨 기어열을 발명자명을 인용하여 "이시마루형 유성 기어열"로 명명한다.
이와 같이, 1세트의 유성 기어와, 기본 성능은 심슨형 유성 기어열과 같은 이시마루형 유성 기어열을 조합시킨 구성으로 했으므로, 링 기어 입력이 가능함에 따른 유성 기어의 강도적 유리함과, 1속의 토오크 플로우가 전 멤버를 통하여 분담가능함에 따른 유성 기어의 기어 강도와 기어 수명 등의 유리함을 달성할 수 있다.
또한, 나머지 2세트의 유성 기어로서 이시마루형 유성 기어열을 이용하고, 라비니오형 복합 유성 기어열을 이용하지 않는 구성으로 했으므로, 토오크 순환이 없는 높은 전달 효율에 의해 연비 향상을 달성할 수 있다.
또한, 나머지 2세트의 유성 기어(이시마루형 유성 기어열)중 1세트의 유성 기어로서, 2개의 선 기어 사이에 배치된 센터 멤버를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어를 이용했으므로, 오버 드라이브 변속단을 달성하는 캐리어로의 입력 경로가 성립되고, 자동차의 자동 변속기에 적합한 입력부와 출력부의 동축 배치를 달성할 수 있다.
아울러, 기어비(=선 기어 톱니 수/링 기어 톱니 수)의 설정에 대해, 일반적으로 적용 가능한 기어비 범위에서, 고속단이 될 수록 단간비(段間比)가 작다는 조건을 고려한 경우, 이시마루형 유성 기어열은 라비니오형 복합 유성 기어열에 비해, 적용할 수 있는 변속비 폭이 확대되어 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 실현하는 제1 실시예∼제17 실시예를 첨부 도면에 근거하여 설명한다.
(제1 실시예)
제1 실시예는 청구항 제1, 제3, 제7, 제8, 제11, 제19, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이고, 도1은 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도1에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1는 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력 기어(출력부)이다.
제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 싱글 타입 1이라 함)는 도1의 좌단부에 감속 장치로서의 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치하고, 우단부에 더블 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해, 소위 이시마루형 유성 기여열을 구성한다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치로서의 싱글 피니언 유성 기어이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)과, 양 기어 (S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 제3 및 제4 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)과, 그 제3 피니언(P3)을 지지하는 축방향의 제3 캐리어(PC3)와, 그 제3 캐리어(PC3)에 접속되어, 상기 양 선기어(S3, S4) 사이에 배치되는 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다. 또한, 상기 센터 멤버(CM)는 제3 캐리어(PC3)의 원주상에 인접하는 복수의 제3 피니언(P3)과의 공간 위치에 있어서, 제3 캐리어(PC3)에 결합되어 있다.
상기 입력축(Input)은 제1 링 기어(R1)에 연결되고, 구동원인 도면 밖의 엔진으로부터의 회전 구동력을 토오크 컨버터를 통하여 입력한다.
상기 출력 기어(Output)는 제2 캐리어(PC2)에 연결되고, 출력 회전 구동력을 도면 밖의 파이널 기어등을 통하여 구동륜에 전달한다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하는 멤버이다.
상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 멤버이다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 클러치이다.
상기 제2 클러치(C2)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 클러치이다.
상기 제3 클러치(C3)는 입력축(Input)과 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 클러치이다.
상기 제4 클러치(C4)는 입력축(Input)과 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 클러치이며, 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 입력 회전으로 한다.
상기 제1 브레이크(B1)는 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다.
상기 제2 브레이크(B2)는 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○표시)와 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제11항에 기재된 변속 제어 수단)가 접속되어 있다. 또한, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제19항에 기재된 변속 제어 수단)가 접속되어 있다. 또한, 변속 유압 제어 장치로서는 유압 제어 타입, 전자 제어 타입, 유압+전자 제어 타입 등이 채용된다.
다음에 작용을 설명한다.
〔변속 작용〕
도2a 내지 도2c는 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 전진 7속 후퇴 1속과 전진 8속 후퇴 2속의 체결 작동표를 나타낸 도, 도3은 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에서의 멤버 회전 정지 상태를 나타낸 공선도, 도4a 내지 도7은 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서의 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에서의 토오크 플로우를 나타낸 도이다. 도4a 내지 도7에 있어서, 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다. 이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에서의 변속 작용을 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻어진다.
이 같은 1속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되므로, 제3 링 기어(R3)로부터의 출력 회전에 대하여 제3 선 기어(S3)의 회전은 회전 방향이 역방향인 감속 회전이 된다. 그리고, 이같은 제3 선 기어(S3)의 회전은 제1 연결 멤버(M1)를 통하여, 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)로 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 정방향의 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 역방향의 감속 회전이 입력되게 되고, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 더욱 감속한 회전이, 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 1속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 감속하여 출력 기어(Output)로부터 출력한다.
이 같은 1속에서의 토오크 플로우는 도4a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 제1 유성 기어(G1)와, 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결한다. 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 2속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해, 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정되므로, 제3 피니언(P3)에 의해 연결되어 있는 제3 선 기어(S3)가 고정된다. 그리고, 제3 선 기어(S3)와는 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 연결되어 있는 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 정방향의 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)가 고정되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 더욱 감속한 회전이, 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 2속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제4 선 기어(S4)의 회전을 정지하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 감속(1속보다도 고속)으로 하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 2속에서의 토오크 플로우는 도4b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와, 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 또한, 제3 유성 기어(G3)에 대해서는, 고정된 양 선 기어(S3, S4)의 주위를, 구속되지 않은 제3 피니언(P3)이 제3 링 기어(R3)의 출력 회전에 따라서 공전(revolution)하여, 회전 멤버로서 기능할 뿐이므로, 토오크 전달에는 관여하지 않는다.
<3속>
3속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함에 의해 얻어진다.
이 같은 3속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 동시에, 제2 클러치(C2)의 체결에 의해 이 같은 감속 회전이 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에 입력된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)와 제2 링 기어(S2)로부터 동일한 감속 회전이 입력되므로서, 양 기어(R2, S2)와 일체로 회전하는 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 감속 회전(=제1 유성 기어(G1)의 감속 회전)이 출력된다.
즉, 3속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 선 기어(S2)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 감속(=제1 유성 기어(G1)의 감속비)하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 3속에서의 토오크 플로우는 도4c에 나타낸 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 제3 유성 기어(G3)는 토오크 전달에 전혀 관여하지 않는다.
<4속>
4속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 4속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 동시에, 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2)에 입력된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 입력 회전이 입력되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 근소하게 증속한 회전이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 4속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제2 선 기어(S2)의 회전을 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C4)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 근소하게 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 4속에서의 토오크 플로우는 도5a에 나타낸 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함에 의해 얻어진다.
이 같은 5속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)에 입력된다. 이로써, 제3 센서 기어(S3)의 회전은 제3 링 기어(R3)의 출력 회전보다도 증속되고, 이 같은 제3 센서 기어(S3)의 증속 회전은 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제2 센서 기어(S2)에 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 증속 회전이 입력됨으로써, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 증속한 회전(입력 회전 보다도 근소하게 낮은 회전)이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 5속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 근소하게 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 5속에서의 토오크 플로우는, 도5b에 나타낸 바와 같이. 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결한다. 즉, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 쳬결함으로써 얻어진다.
이 같은 6속에서는 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)에 입력된다. 동시에, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 선 기어(S3)에도 입력 회전이 입력됨으로써, 제3 유성 기어(G3)가 일체가 되어 회전하고, 입력 회전이 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 6속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제3 선 기어(S3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C4)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 그대로 출력 기어(Output)에서 출력한다(직결단).
이 같은 6속에서의 토오크 플로우는, 도5c에 나타낸 바와 같이. 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결한다. 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 7속에서는 제2 클러치(C2)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)로 입력된다. 동시에, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)에 입력된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 선 기어(S3)에 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 입력되게 되어, 입력 회전 보다도 증속된 회전이 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 7속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 선 기어(S3)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 근소하게 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다(직결단).
이 같은 7속에서의 토오크 플로우는, 도6a에 나타낸 바와 같이. 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결한다. 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 8속에서는 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제3 유성 기어(G3)의 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)로 입력된다. 또한, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해 제3 유성 기어(G3)의 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 입력 회전이 입력되고, 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정되게 되고, 입력 회전 보다도 증속된 회전이 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 8속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제4 선 기어(S4)를 케이스에 고정으로 하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 8속에서의 토오크 플로우는, 도6b에 나타낸 바와 같이. 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴 1속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크 (B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 1속에서는 제2 클러치(C2)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 선 기어 (S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 한편, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 선 기어(S3)에 정방향의 감속 회전이 입력되고, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되고, 제3 링 기어(R3)로부터는 감속된 역회전이 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)에서 출력된다.
즉, 후퇴 1속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 선 기어(S3)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 후퇴 1속에서의 토오크 플로우는, 도6c에 나타낸 바와 같이. 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결한다. 즉, 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 2속에서는 제4 클러치(C4)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2)와 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제2 선 기어(S2)에 입력된다. 한편, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 선 기어(S3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되고, 제3 링 기어(R3)로부터는 후퇴 1속보다도 더욱 감속된 역회전이 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 후퇴 2속은 도3의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제2 선 기어(S2)를 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C2)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 역방향으로 크게 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는, 도7에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
또한, 변속 작용을 도1 에 나타낸 개략도과 전진 8속 후퇴 2속의 변속 유압 제어 장치를 조합시킨 경우에 대해서 설명했으나, 도1에 나타낸 개략도과 전진 7속 후퇴 1속의 변속 유압 제어 장치를 조합시킨 경우에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속에서의 4속을 제외하고, 전진 8속에서의 5속→4속, 6속→5속, 7속→6속, 8속→7속으로 하고, 후퇴 2속을 제외하고, 후퇴 1속→후퇴 1속으로서 전진 7속 후퇴 1속을 달성한다.
〔대비에 따른 우위점〕
본 발명의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 기본적인 사상은, 4클러치와 2브레이크에 의해 적어도 전진 7속 이상을 성립시킴과 동시에, 유성 기어 + 심슨형 유성 기어열을 기본으로 하면서도, 심슨형 유성 기어열의 문제점을 보완하면서, 더욱 유성 기어 + 라비니오형 복합 유성 기어열에 의한 기어 변속 장치를 능가하는 기어 변속 장치를 제공하려는 것이다. 이하, 심슨형 유성 기어열과 라비니오형 복합 유성 기어열을 채용한 기어 변속 장치와 대비하면서 우위성을 기술한다.
- 심슨형 유성 기어열의 특징
① 심슨형 유성 기어열에서는 최대 토오크가 되는 1속에서의 토오크 전달의흐름이 도9a에 나타낸 바와 같이, 전체 멤버를 통하여 분담되므로, 강도적으로 유리하다.
② 심슨형 유성 기어열은 링 기어 입력이므로, 선 기어 입력과 비교하여 접선력이 반분 정도가 되고, 기어 강도와 기어 수명과 캐리어 강성등의 면에서 유리하다. 즉, 도10에 나타낸 바와 같이, 유성 기어에 동등한 토오크가 입력한 경우, 링 기어 입력f가 선 기어 입력F에 비교하여 접선력이 1/2∼1/2.5로 감소한다.
③ 오버 드라이브의 변속단을 얻기위해서는 심슨형 유성 기어열로의 캐리어 입력이 필요한데, 입력축과 출력축을 동축에 설치하면, 싱글 피니언형의 유성 기어에서는 도11a에 나타낸 바와 같이, 회전 멤버가 3멤버로 한정되므로, 도11b의 점선에 나타낸 바와 같이, 캐리어로의 입력 경로가 성립되지 않는다.
따라서, 캐리어로의 입력 경로를 성립시키기 위해, 입력축과 출력축을 다른 축선상에 평행축 배치로 설치할 필요가 있으며, 그 결과, 자동 변속기의 대형화를 초래한다는 문제점을 갖는다.
- 라비니오형 복합 유성 기어열의 문제점
그러므로, 상기③의 문제점을 해소하기 위해 심슨형 유성 기어열을 대신하여, 라비니오형 복합 유성 기어열을 채용한 기어 변속 장치로 하면, 입력축과 출력축을 동축 배치를 달성할 수는 있지만, 하기에 열거하는 문제점을 갖는다.
⑤ 기어열의 최대 토오크(1속)를 도9b에 나타낸 바와 같이, 라비니오형 복합 유성 기어열의 한쪽 더블 피니언형 유성 기어로 받으므로, 강도적으로 불리하다.
⑥ 감속 장치로서의 1세트의 싱글 피니언형 유성 기어에서 증대된 토오크를도8 및 도9b에 나타낸 바와 같이, 라비니오형 복합 유성 기어열의 선 기어로부터 입력받으므로, 상기 ②의 이유에 의해 링 기어 입력에 비하여, 접선력이 커지게 되고, 기어 강도와 기어 수명과 캐리어 강성등의 점에서 불리하다.
⑦ 1속에서의 라비니오형 복합 유성 기어열의 강도(기어 강도와 기어 수명)의 확보와 캐리어 강성등의 향상이 요구됨으로서, 라비니오형 복합 유성 기어열을 대형화할 필요가 있으며, 그 결과 자동 변속기의 대형화를 초래한다.
⑧ 2속에서는 도8에 나타낸 바와 같이, 라비니오형 복합 유성 기어열에서 토오크 순환이 발생되고, 토오크 순환이 발생하는 2속에서는 전달 효율의 저하에 따라 연비가 악화된다. 여기에서 토오크 순환이란 도8에 나타낸 바와 같이, 제3 링 기어(R3)로부터 출력 토오크(2,362)와 순환 토오크(1.77)가 분기되어 발생되고, 이 가운데, 순환 토오크는 2속인 동안, 제3 링 기어(R3)와 제2 피니언(P2)을 내부 순환한다.
- 이시마루형 유성 기어열의 특징
본 발명에 있어서 채용된 싱글 피니언형 유성 기어와 더블 선 기어형 유성 기어를 조합시킨 이시마루형 유성 기어열의 특징에 대해 설명한다.
(a) 오버 드라이브의 변속단을 얻기위해서는 캐리어 입력이 필요한데, 이시마루형 유성 기어열에서는, 라비니오형 복합 유성 기어열과 마찬가지로, 입력부와 출력부를 동축에 배치할 수 있다. 즉, 도11c에 나타낸 바와 같이, 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 더블 선 기어형 유성 기어는 (선 기어로부터 2개의 멤버) + (링 기어로부터 하나의 멤버) + (캐리어로부터 축방향과 지름 방향으로 2개의 멤버)= 5개의 멤버와 같이, 멤버 수가 많아지고, 특히, 센터 멤버에 의해 2개의 선 기어 사이로부터 지름 방향으로 입력이 얻어짐으로써, 오버 드라이브를 포함하는 고변속단(제1 실시예에서는 5속∼8속)이 성립하는 캐리어 입력이 달성된다.
(b) 이시마루형 유성 기어열에서는 기어열에 최대 토오크가 작용하는 1속에 있어서, 도4a에 나타낸 바와 같이, 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)의 양쪽에서 받으며, 1속의 토오크 플로우가 전체 멤버를 통하여 분담 가능하므로, 강도적으로 유리하다.
(c) 감속 장치로서의 1세트의 제1 유성 기어(G1)에서 증대된 토오크를, 예를 들면, 전달 토오크가 큰 1속과 2속에 있어서, 도4a와 도4b에 나타낸 바와 같이, 이시마루형 유성 기어열의 제2 링 기어(R2)로부터 입력받으므로, 선 기어 입력인 라비니오형 복합 유성 기어열과 비교하여, 접선력이 작아지고 기어 강도와 기어 수명과 캐리어 강성등의 면에서 유리(소형화 가능)하다.
(d) 라비니오형 복합 유성 기어열에 비하여, 이시마루형 유성 기어열은 강도적으로 유리하고, 또한, 기어 강도와 기어 수명과 캐리어 강성등의 점에서 유리함과 동시에, 라비니오형 복합 유성 기어열과 마찬가지로, 입력부와 출력부를 동축 배치에 의한 구성으로 할 수 있다.
(e) 이시마루형 유성 기어열의 2속에서는 도4b에 나타낸 바와 같이, 토오크 순환의 발생이 없으며, 토오크 순환이 발생하는 라비니오형 복합 유성 기어열의 2속에 비하여 전달 효율이 향상되고 연비가 향상된다. 예를 들면, 일반적으로 적용 가능한 기어비 α(=선 기어 톱니 수/링 기어 톱니 수)의 범위(α=0.35∼0.65)이고,또한, 바람직하다고 일컬어지는 고속단이 될 수록 단간비가 작다는 조건을 고려한 경우, 2속에서의 라비니오형 복합 유성 기어열의 전달 효율은 0.950 또는 0.952인데 비하여, 2속에서의 이시마루형 유성 기어열의 전달 효율은 제1 유성 기어(G1)가 싱글 피니언형인 경우는 0.972, 더블 피니언형인 경우 0.968가 되어, 명백히 높은 전달 효율을 보였다.
(f) 라비니오형 복합 유성 기어열은 기어비 α의 설정시에, 링 기어 톱니 수가 일정하다는 규제가 있으므로, 일반적으로 적용 가능한 기어비 범위(α=0.35 ∼0.65)이고, 또한, 바람직하다고 일컬어지는 고속단이 될 수록 단간비가 작다는 조건을 고려한 경우, 적용 할 수있는 변속비 폭인 레시오 커버리지(=1속 기어비/7속 기어비 또는 1속 기어비/8속 기어비)가 제한된다.
이에 비해, 이시마루형 유성 기어열은 라비니오형 복합 유성 기어열에 비하여, 적용할 수 있는 레시오 커버리지가 확대되고, 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있다.
참고로, 도2a와 도2b에는 각 유성 기어(G1, G2, G3)의 기어비(α1, α2, α3)의 일예와 그때의 각 변속단에서의 변속비의 예를 나타낸다.
(g) 이시마루형 유성 기어열은 도1에 나타낸 개략도에서 제4 클러치(C4)를 삭제하고, 도2c에 나타낸 체결표를 달성하는 변속 유압 제어 장치와 조합시킴으로써, 적절한 변속비 폭과 단속비를 가진 전진 6속을 기본 설계를 변경하지 않고 간단히 생성할 수 있다. 즉, 도1에 나타낸 개략 구조는 변속비 선택 자유도가 넓은(전진 6속, 전진 7속, 전진 8속중 어느것과 후퇴 1속, 후퇴 2속중 어느 것과의 조합이 가능), 고전위적인(포텐셜한) 개략 구조로 할 수 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.
(1) 구동원으로부터의 회전을 입력하는 입력축(Input)과, 변속된 회전을 출력하는 출력 기어(Output)와, 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3)와, 복수의 회전 요소간을 일체적으로 연결하는 복수의 멤버(M1, M2)와, 입력축(Input), 출력 기어(Output), 연결 멤버(M1, M2) 및 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3)의 각 회전 요소간에 배치되고, 선택적으로 단접하는 4개의 클러치(C1, C2, C3, C4)와 선택적으로 고정하는 2개의 브레이크(B1, B2)를 구비하고, 상기 4개의 클러치(C1, C2, C3, C4)와 2개의 브레이크(B1, B2)를 적절히 체결 및 해방함으로써, 적어도 전진 7속, 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서, 상기 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3) 중, 1세트의 유성 기어(G1)를 입력 회전을 상시 감속하는 감속 장치로 하고, 나머지 2세트의 유성 기어(G2, G3) 중, 1세트의 유성 기어(G3)를 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4)의 각각과 맞물리는 피니언(P3)과, 상기 2개의 선 기어(S3, S4)사이에 배치되고, 또한, 회전을 입력 또는 출력하는 센터 멤버(CM)를 갖는 제3 캐리어(PC3)와, 상기 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어로 했으므로, 하기에 열거하는 효과를 함께 달성할 수 있다(청구항 제1항에 대응).
① 2세트의 유성 기어(G2, G3)로 구성되는 이시마루형 기어열은 강도적(기어강도와 기어 수명등)에 유리하다.
② 2속에서 토오크 순환을 없앰으로써 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ 입력축(Input)과 출력 기어(Output)를 동축 배치로 할 수 있다.
④ 입력축(Input)과 출력 기어(Output)의 동축 배치와, 요구 강도가 낮은 이시마루형 기어열의 소형화에 의해, 자동 변속기를 소형화할 수 있다.
⑤ 라비니오형 복합 유성 기어열을 이용하는 경우에 비해 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있다.
⑥ 1세트의 유성 기어(G1)를 입력 회전을 상시 감속하는 감속 장치로했으므로, 감속 장치의 소형화를 달성할 수 있다. 또한, 자동 변속기의 소형화를 더욱 도모할 수 있다.
(2) 감속 장치인 제1 유성 기어(G1)를 싱글 피니언형 유성 기어로했으므로, 기어 노이즈와 부분 점수를 저감할 수 있음과 동시에, 전달 효율이 향상되고 더욱이 연비 향상으로 이어진다(청구항 제3항에 대응).
(3) 감속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어(G1), 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어(G3), 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어(G2)로 했을 때, 상기 제2 유성 기어(G2)와 상기 제3 유성 기어(G3)는 제2 유성 기어(G2)의 회전 멤버와 제3 유성 기어(G3)의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버(M1, M2)를 포함하고 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서, 도2a에 나타낸 체결표에 따라서 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 모두 얻을 수 있다(청구항 제7항에 대응).
① 2속에서 토오크 순환을 없앰으로써 높은 연비 향상을 도모할 수 있다.
② 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 5속으로서 직결 변속단을 설치할 수 있으므로, 토오크 전달 효율이 향상되고, 연비에 기여한다.
(4) 감속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어(G1), 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어(G3), 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어(G2)로 했을 때, 상기 제2 유성 기어(G2)와 상기 제3 유성 기어(G3)는 제2 유성 기어(G2)의 회전 멤버와 제3 유성 기어(G3)의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버(M1, M2)를 포함하고 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서, 도2b에 나타낸 체결표에 따라서 전진 8속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 모두 얻을 수 있다(청구항 제8항에 대응).
① 2속에서 토오크 순환을 없앰으로써 높은 연비 향상을 도모할 수 있다.
② 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 6속으로서 직결 변속단을 설치할 수 있으므로, 토오크 전달 효율이 향상되고 연비에 기여한다.
(5) 제1 선 기어(S1)과 제1 링 기어(R1)와 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치인 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)와, 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 링 기어(R1)에 연결되는 입력축(Input)과, 제2 캐리어(PC2)에 연결되는 출력 기어(Output)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 입력축(Input)과 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 입력축(Input)과 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 함께 얻을 수 있다(청구항 제11항에 대응).
① 큰 토오크가 입력되는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 소위 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있으며, 더욱이 자동 변속기를 소형화할 수 있다.
② 2속에 있어서 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전다 효율이 향상되고 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ 제4 클러치(C4)의 일방을 입력축(Input)으로 하고, 5속에 있어서 직결 변속단을 설치할 수 있으므로, 토오크 전달 효율이 향상되고, 연비에 기여한다.
(6) 입력축(Input)과 제2 선 기어(S2)와의 사이에 제4 클러치(C4)를 설치하고, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 3, 4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 입력 회전으로 하고, 도2b에 나타낸 체결표에 따라서 전진 8속에서 후퇴 2속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 2중 여벌 작업을 행하지 않고서도, 적절한 기어비, 단간비를 가진 전진 8속을 얻을 수 있고, 변속비의 설정 자유도를 더욱 향상한다(청구항 제19항에 대응).
(7) 더블 선 기어형 유성 기어인 제3 유성 기어(G3)를 같은 톱니 수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 했으므로, 피니언(P3)의 가공이 용이하며, 제조가 용이해진다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 음과 진동에 대해서도 매우 유리해진다(청구항 제22항에 대응).
이상, 제1 실시예의 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도를 조합시켜 5속을 직결 변속단으로 하는 경우, 도1의 개략도에 도시하는 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서 도12a 내지 도12c 및 도13a, 도13b에 나타낸 5개의 패턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이들 도12a 내지 도12c 및 도13a, 도13b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 직결 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 입력 회전이 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해, 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 입력 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이(도12a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와의 사이(도12b)
③ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)와의 사이(도12c)
④ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)와이 사이(도13a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도13b)
중 어느 것으로 한다.
(제2 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제2 실시예는 청구항 제1, 제3, 제7, 제8, 제12, 제19, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이고, 도14는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도14에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력 기어(출력부)이다.
제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 싱글 타입 2라 함)은, 도14의 좌단부에 감속 장치로서의 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치하고, 우단부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속장치이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 그 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 링 기어(R1)에 연결되고, 상기 출력 기어(Output)는 제2 캐리어(PC2)에 연결된다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결한다. 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 캐리어(PC1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접한다. 상기 제3 클러치(C3)는 입력축(Input)과 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접한다. 상기 제4 클러치(C4)는 입력축(Input)과 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접한다.
상기 제1 브레이크(B1)는 센터 멤버(CM)의 회전을 선택적으로 정지시킨다.
상기 제2 브레이크(B2)는 제2 선 기어(S2)의 회전을 선택적으로 정지시킨다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3,C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제12항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다. 또는, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 및 후퇴 2속의 각변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제19항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다.
다음에 작용을 설명한다.
〔변속 작용〕
도15a 내지 도18b는 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타내는 도이다. 도15a 내지 도18b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다.
또한, 제2 실시예 장치에서의 체결 작동표는 도2a 내지 도2c에 나타낸 제1 실시예 장치에서의 체결 작동표와 같으며, 또한, 제2 실시예 장치의 각변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 나타낸 공선도는 도3에 나타낸 제1 실시예의 장치에서의 공선도와 같으므로, 도시 및 설명을 생략한다.
이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각변속단에서의 토오크 플로우를 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻어진다.
이 같은 1속에서의 토오크 플로우는, 도15a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결한다. 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 2속에서의 토오크 플로우는, 도15b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 제3 유성 기어(G3)는 회전 멤버로서 기능할뿐, 토오크 전달에 전혀 관여하지 않는다.
<3속>
3속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 3속에서의 토오크 플로우는, 도16a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 제3 유성 기어(G3)에 대해서는 감속 회전인 양 선 기어(S3, S4)의 주위를 구속되지 않은 제3 피니언(P3)이 제3 링 기어(R3)의 출력 회전에 따라서 자전 및 공전할뿐, 토오크 전달에는 관여하지 않는다.
<4속>
4속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 4속에서의 토오크 플로우는, 도16b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 5속에서의 토오크 플로우는, 도16c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 6속에서의 토오크 플로우는, 도17a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 7속에서의 토오크 플로우는, 도17b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 8속에서의 토오크 플로우는, 도17c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴 1속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴속에서의 토오크 플로우는, 도18a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는, 도18b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
다음에 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제2 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에서는 제1 실시예의 장치의 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7)의 효과에 덧붙여, 하기 효과를얻을 수 있다.
(8) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치인 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)와, 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 링 기어(R1)에 연결되는 입력축(Input)과, 제2 캐리어(PC2)에 연결되는 출력 기어(Output)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 캐리어(PC1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 입력축(Input)과 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 입력축(Input)과 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 센터 멤버(CM)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제2 선 기어(S2)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 함께 얻을 수 있다(청구항 제12항에 대응).
① 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 소위 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있으며,더욱이 자동 변속기를 소형화할 수 있다.
② 2속에 있어서 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상되고, 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ 2속에서는 제3 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)가 제3, 제4 선 기어 (S3, S4)를 경유하지 않고, 직접 제2 브레이크(B2)에 의해 고정되므로, 제1 실시예의 장치보다도 기어의 전달 효율이 높고, 연비 향상에 기여한다.
④ 제4 클러치(C4)의 일방을 입력축(Input)으로 하고, 5속에 있어서 직결 변속단을 설치할 수 있으므로, 토오크 전달 효율이 향상되고 연비에 기여한다.
이상, 제2 실시예의 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도를 조합시켜 5속을 연결 변속단으로 하는 경우, 도14의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서 도19a 내지 도19c 및 도20a, 도20b에 나타낸 5개의 패턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이들 도19a 내지 도19c 및 도20a, 도20b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 직결 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 입력 회전이 될때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 입력 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 센터 멤버(CM)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도19a)
② 제2 캐리어(PC2)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도19b)
③ 제2 링 기어(R3)와 제2 캐리어(PC2)와의 사이(도19c)
④ 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와의 사이(도20a)
⑤ 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이
중 어느 것으로 한다.
(제3 실시예)
우선 구성을 설명한다.
제3 실시예는 청구항 제2, 제5, 제9, 제10, 제13, 제20, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이며, 도21은 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도21에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력 기어(출력부)이다.
제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 싱글 타입 1이라 함)은, 도21의 좌단부에 증속 장치로서의 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치하고, 우단부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 그 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 캐리어(PC1)에 연결되고, 상기 출력 기어(Output)는 제2 캐리어(PC2)에 연결된다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결고, 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제3 클러치(C3)는 제1 링 기어(R1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접한다. 상기 제4 클러치(C4)는 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접한다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3,C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제13항에기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다. 또는, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 및 후퇴 2속의 각변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제20항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다.
다음에 작용을 설명한다.
〔변속 작용〕
도22는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서 각변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 나타내는 공선도, 도23a 내지 도26b는 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타낸 도이다.
또한, 도23a 내지 도26b에 있어서, 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전다 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다. 또한, 제3 실시예 장치의 체결 작동표는 도2a 내지 도2c에 나타낸 제1 실시예 장치의 체결 작동표와 같으므로 도시를 생략한다.
이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에서의 변속 작용에 대해 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 이루어진다.
이 같은 1속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 입력 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해, 제3
캐리어(PC3)가 케이스에 고정되므로, 제3 선 기어(S3)의 회전은 제3 링 기어(R3)로부터의 출력 회전에 대해 회전 방향이 역방향인 감속 회전이 되며, 이 같은 제3 선 기어(S3)의 회전은 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제2 선 기어(S2)에 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 정방향의 입력 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 역방향의 감속 회전이 입력되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 입력 회전을 감속한 회전이, 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 1속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 1속에서의 토오크 플로우는 도23a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와, 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제2 유성 기어(G2) 및 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 2속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 입력 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해, 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정되므로, 제3 피니언(P3)에 의해 연결되어 있는 제3 선 기어(S3)가 고정된다. 그리고, 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)와 연결되는 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 입력축(Input)의 입력 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)가 고정되게 되므로, 제2 링 기어(R2)로부터의 입력 회전을 감속한 회전이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 2속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제4 선 기어(S4)의 회전을 정지하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 감속(1속보다도 고속)하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 2속에서의 토오크 플로우는, 도23b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 또한, 제3 유성 기어(G3)에 대해서는 고정된 양 선 기어(S3, S4)의 주위를 구속되지 않은 제3 피니언(P3)이 제3 링 기어(R3)의 출력 회전에 따라서 공전할뿐, 회전 멤버로서의 기능은 가지지만, 토오크 전달에는 관여하지 않는다.
<3속>
3속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 3속에서는 제1 클러치(C1)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 동시에 제2 클러치(C2)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2)에 입력된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)와 제2 선 기어(S2)로부터 동일 입력 회전이 입력되므로써, 양 기어(R2, S2)와 일체로 회전하는 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 입력 회전에 의한 회전이 출력된다.
즉, 3속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,
입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제2 선 기어(S2)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전과 같은 회전(직결 회전)을 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 3속에서의 토오크 플로우는, 도23c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 제1 유성 기어(G1) 및 제3 유성 기어(G3)는 토오크 전달에는 관여하지 않는다.
<4속>
4속은 도2b에 도시한 바와 같이, 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 4속에서는 제1 클러치(C1)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 한편, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 증속한 회전(제1 유성 기어(G1)의 증속비에 의한)이 제2 선 기어(S2)에 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 입력 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 증속 회전이 입력되게 되고, 제2 링 기어(R2)로부터의 입력 회전을 증속한 회전이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 4속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,
제2 선 기어(S2)의 회전을 증속 회전이 되도록 하는 제4 클러치(C4)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 4속에서의 토오크 플로우는, 도24a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 도시한 바와 같이, 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 5속에서는 제1 클러치(C1)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 증속한 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)로 입력된다. 이로써, 제3 선 기어(S3)의 회전은 제3 캐리어(PC3)의 회전보다도 증속되고, 이 같은 제3 선 기어(S3)의 증속 회전은 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제2 선 기어(S2)로 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 입력 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 증속 회전이 입력되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 입력 회전을 증속한 회전이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 5속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,
제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 4속 보다 더욱 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 5속에서의 토오크 플로우는, 도24b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4))를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 도시한 바와 같이, 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 6속에서는 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)으로부터의 증속 회전이 제3 캐리어(PC3)에 입력된다. 동시에 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 증속 회전이 제2 선 기어(S2)로부터 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 증속 회전이 입력되고, 제3 선 기어(S3)에도 증속 회전이 입력되게 되므로, 일체가 되어 증속 회전하는 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 6속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 증속 회전이 되도록 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제3 선 기어(S3)의 회전을 증속 회전이 되도록 하는 제4 클러치(C4)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 6속에서의 토오크 플로우는 도24c에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 도시한 바와 같이, 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 7속에서는 제2 클러치(C2)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 또한, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 증속 회전이 제3 캐리어(PC3)에 입력된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 증속 회전이 입력되고, 제3 선 기어(S3)에 입력 회전이 입력되게 되어, 제3 캐리어(PC3)의 증속 회전을 더욱 증속하여 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 7속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 증속 회전이 되도록 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제3 선 기어(S3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 7속에서의 토오크 플로우는 도25a에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 8속에서는 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제1 유성 기어(G1)에서 증속한 증속 회전이 제3 캐리어(PC3)에 입력된다. 그리고, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해, 제3 유성 기어(G3)의 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 증속 회전이 입력되고, 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정되게 되고, 입력 회전보다도 증속된 회전이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)으로 출력된다.
즉, 8속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 증속 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제4 선 기어(S4)를 케이스에 고정되도록 하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 8속에서의 토오크 플로우는, 도25b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴 1속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 1속에서는 제2 클러치(C2)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 그리고, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 선 기어(S3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되며, 제3 링 기어(R3)로부터는 감속된 역 회전이 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 후퇴 1속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전을 제3 선 기어(S3)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 역방향으로 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 후퇴 1속에서의 토오크 플로우는, 도26a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 도시한 바와 같이, 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다
이 같은 후퇴 2속에서는 제4 클러치(C4)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)에서 증속된 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 그리고, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 선 기어(S3)에 증속 회전이 입력되고, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되며, 제3 링 기어(R3)로부터는 후퇴 1속보다도 감속된 역회전이 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 후퇴 2속은 도22의 공선도에 나타낸 바와 같이, 증속 회전을 제3 선 기어(S3)로의 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C4)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 역방향으로 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는, 도26b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4))를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
다음에 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제3 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (7)의 효과에 부가하여, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.
(9) 구동원으로부터의 회전을 입력하는 입력축(Input)과, 변속된 회전을 출력하는 출력 기어(Output)와, 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3)와, 복수의 회전 요소간을 일체적으로 연결하는 복수의 멤버(M1, M2)와, 입력축(Input), 출력 기어(Output), 연결 멤버(M1, M2) 및 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3)의 각 회전 요소간에 배치되고, 선택적으로 단접하는 4개의 클러치(C1, C2, C3, C4)와 선택적으로 고정하는 2개의 브레이크(B1, B2)를 구비하고, 상기 4개의 클러치(C1, C2, C3, C4)와 2개의 브레이크(B1, B2)를 적절히 체결 및 해방함으로써, 적어도 전진 7속, 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서, 상기 3세트의 유성 기어(G1, G2, G3) 중, 1세트의 유성 기어(G1)를 입력 회전을 상시 증속하는 증속 장치로 하고, 나머지 2세트의 유성 기어(G2, G3) 중, 1세트의 유성 기어(G3)를 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4)의 각각과 맞물리는 피니언(P3)과, 상기 2개의 선 기어(S3, S4)사이에 배치되고, 또한, 회전을 입력 또는 출력하는 센터 멤버(CM)를 갖는 제3 캐리어(PC3)와, 상기 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어로 했으므로, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다(청구항 제2항에 대응).
① 2세트의 유성 기어(G2, G3)로 구성되는 이시마루형 기어열은 강도적(기어 강도와 기어 수명등)에 유리하다.
② 2속에서 토오크 순환을 없앰으로써 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ 입력축(Input)과 출력 기어(Output)를 동축 배치로 할 수 있다.
④ 이시마루형 기어열의 소형화와, 입력축(Input)과 출력 기어(Output)를 동축 배치에 의해 자동 변속기의 컴팩트화를 달성할 수 있다.
⑤ 라비니오형 복합 유성 기어열을 이용하는 경우에 비해 기어비의 선택 자유도를 높일 수 있다.
⑥ 1세트의 유성 기어(G1)를 입력 회전을 상시 증속하는 증속 장치로했으므로, 감속 장치를 설치한 제1, 제2 실시예와 비교하여, 하이측 변속비를 다수 설정할 수 있어, 고속 연비를 향상한다.
(10) 증속 장치인 제1 유성 기어(G1)를 싱글 피니언형 유성 기어로하고, 기어 노이즈 및 부분 점수를 저감할 수 있음과 함께, 전달 효율이 향상되고, 연비 향상으로 이어진다(청구항 제5항에 기재).
(11) 증속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어(G1), 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어(G3), 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어(G2)로 했을 때, 상기 제2 유성 기어(G2)와 상기 제3 유성 기어(G3)는 제2 유성 기어(G2)의 회전 멤버와 제3 유성 기어(G3)의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버(M1, M2)를 포함하고 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서, 도2a에 나타낸 체결표에 따라서 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 모두 얻을 수 있다(청구항 제9항에 대응).
① 2속에서 토오크 순환을 없앰으로써 높은 연비 향상을 도모할 수 있다.
② 제4 클러치(C4)를 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)와의 사이에 설치함으로써, 2중 여벌 작업을 수행하지 않고서 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻을 수 있어, 변속비의 자유도를 더욱 향상한다.
(12) 증속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어(G1), 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어(G3), 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어(G2)로 했을 때, 상기 제2 유성 기어(G2)와 상기 제3 유성 기어(G3)는 제2 유성 기어(G2)의 회전 멤버와 제3 유성 기어(G3)의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버(M1, M2)를 포함하고 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서, 도2b에 나타낸 체결표에 따라서 전진 8속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 모두 얻을 수 있다(청구항 제9항에 대응).
① 2속에서 토오크 순환을 없앰으로써 높은 연비 향상을 도모할 수 있다.
② 제4 클러치(C4)를 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)와의 사이에 설치함으로써, 2중 여벌 작업을 수행하지 않고서 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻을 수 있어, 변속비의 자유도를 더욱 향상한다.
(13) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치인 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)와, 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 캐리어(PC1)에 연결되는 입력축(Input)과, 제2 캐리어(PC2)에 연결되는 출력 기어(Output)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)와를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 제1 링 기어(R1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다(청구항 제13항에대응)
① 큰 토오크가 입력되는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 소위 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있으며, 더욱이 자동 변속기를 컴팩트화할 수 있다.
② 2속에 있어서 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상되고, 연비 향상을 도모할 수 있다.
(14) 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)와의 사이에 제4 클러치(C4)를 설치하고, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 증속 회전으로 하고, 도2b에 도시한 체결표에 따라서 전진 8속에서 2속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 이중 여벌 작업을 행할 필요없이, 적절한 기어비, 단간비를 가진 전진 8속을 얻을 수 있으며, 변속비의 설정 자유도가 더욱 향상한다(청구항 제20항).
이상, 제3 실시예의 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도를 조합하여 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 하는 경우, 도21의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서 도27a 내지 도27c 및 도28a, 도28b에 도시한 5개의 패턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이 같은 도27a 내지 도27c 및 도28a, 도28b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 증속 회전이 될 때, 제4클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 같은 증속 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이(도27a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와이 사이(도27b)
③ 제2 링 기어(R3)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도27c)
④ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도28a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도28b)
중 어느 것으로 한다.
(제4 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제4 실시예는 청구항 제2, 제5, 제9, 제10, 제14, 제20, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치에서, 도29는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도29에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력 기어(출력부)이다.
제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 싱글 타입 1이라 함)은, 도29의 좌단부에 감속 장치로서의 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고,중앙부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치하고, 우단부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 캐리어(PC1)에 연결되고, 상기 출력 기어(Output)는 제2 캐리어(PC2)에 연결된다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하고, 또한, 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 캐리어(PC1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로단접한다. 상기 제3 클러치(C3)는 제1 링 기어(R1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접한다. 상기 제4 클러치(C4)는 제1 링 기어(R1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접한다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제14항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다. 또는, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 및 후퇴 2속의 각변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제20항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다.
다음에 작용을 설명한다.
〔변속 작용〕
도30a 내지 도33b는 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타내는 도이며, 도30a 내지 도33b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다.
또한, 제4 실시예 장치에서의 각변속단에 있어서의 멤버의 회전 정지 상태를 나타내는 공선도는 도22에 도시한 제3 실시예 장치의 공선도와 같으므로, 도시는 생략한다. 제4 실시예 장치의 체결 작동표는 도2a 내지 도2c에 도시한 제1 실시예장치의 체결 작동표와 같으므로 도시는 생략한다.
이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각변속단에 있어서의 토오크 플로우에 대해 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻어진다.
이 같은 1속에서의 토오크 플로오는 도30a에 도시한 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 도시한 바와 같이, 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 2속에서의 토오크 플로우는, 도30b에 도시한 바와 같으며, 굵은 선으로 나타내는 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 또한, 제1 유성 기어(G1) 및 제3 유성 기어(G3)는 토오크 전달에 전혀 관여하지 않는다.
<3속>
3속은 도2b에 도시한 바와 같이, 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 3속에서의 토오크 플로우는, 도31a에 도시한 바와 같으며, 굵은 선으로 나타내는 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 제1 유성 기어(G1) 및 제3 유성 기어(G3)는 토오크 전달에 전혀 관여하지 않는다.
<4속>
4속은 도2b에 도시한 바와 같이, 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 4속에서의 토오크 플로우는, 도31b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 도시한 바와 같이, 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 5속에서의 토오크 플로우는, 도31c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4))를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 도시한 바와 같이, 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 6속에서의 토오크 플로우는 도32a에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 도시한 바와 같이, 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 7속에서의 토오크 플로우는 도32b에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 8속에서의 토오크 플로우는, 도32c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴 1속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 1속에서의 토오크 플로우는, 도33a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 도시한 바와 같이, 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는, 도33b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3))를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
다음에 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제4 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (7) 및 제3 실시예의 (9), (10), (11), (12), (14)의 효과에 덧붙여 하기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(15) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치인 싱글 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)와, 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 캐리어(PC1)에 연결되는 입력축(Input)과, 제2 캐리어(PC2)에 연결되는 출력 기어(Output)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 캐리어(PC1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 제1 링 기어(R1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 제1 링 기어(R1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 센터 멤버(CM)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제2 선 기어(S2)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 적어도전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다(청구항 제14항에 대응)
① 큰 토오크가 작용하는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있으며, 더욱이 자동 변속기를 컴팩트화할 수 있다.
② 2속에 있어서 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상되고, 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)가 제3, 제4 선 기어(S3, S4)를 경유하지 않고, 직접 제2 브레이크(B2)에 의해 고정되므로, 제3 실시예의 증속 싱글 피니언 타입 1 보다도 기어의 전달 효율이 높고, 연비 향상에 기여한다.
이상, 제4 실시예 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도와 조합시켜 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 할 경우, 도29의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서, 도34a 내지 도34c 및 도35a, 도35b에 나타낸 5개의 패턴 중 어느 것을 선택하여도 된다.
이 같은 도34a 내지 도34c 및 도35a, 도35b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 증속 회전이 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 같은 증속 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를
① 센터 멤버(CM)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도34a)
② 제2 캐리어(PC2)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도34b)
③ 제2 링 기어(R3)와 제2 캐리어(PC2)와의 사이(도34c)
④ 제2 연결 멤버(M2)와 제3 캐리어(PC3)와의 사이(도35a)
⑤ 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이(도35b)
중 어느 것으로 한다.
(제5 실시예)
우선 구성을 설명한다.
제5 실시예는 청구항 제1, 제4, 제7, 제8, 제15, 제19, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 벽속기용 기어 변속 장치로 도36은 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타내는 개략도이다.
도36에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력 기어(출력부)이다.
제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 더블 타입 1이라 함)은, 도36의 좌단부에 감속 장치로서의 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치하고, 우단부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치로서의 더블 피니언형 유성 기어이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 제3, 제4 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)과, 그 제3 피니언(P3)을 지지하는 축방향의 제3 캐리어(PC3)와, 그 제3 캐리어(PC3)에 접속되어, 상기 양 선 기어(S3, S4) 사이에 배치되는 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 캐리어(PC1)에 연결되고, 구동원인 도면 밖의 엔진으로부터의 회전 구동력을 토오크 컨버터등을 통해 입력한다.
상기 출력 기어(Output)는 제2 캐리어(PC2)에 연결되어, 출력 회전 구동력을 도면 밖의 파이널 기어등을 통하여 구동륜에 전달한다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결한다. 또한, 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 클러치이다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 클러치이다. 상기 제3 클러치(C3)는 입력축(Input)과 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 클러치이다. 상기 제4 클러치(C4)는 입력축(Input)과 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 클러치이다.
상기 제1 브레이크(B1)는 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다. 상기 제2 브레이크(B2)는 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 브레이크이다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3,C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제15항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다. 또는, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 및 후퇴 2속의 각변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제19항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다.
다음에 작용을 설명한다.
[변속 작용]
도37은 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서 각변속단에 있어서의 멤버의 회전 정지 상태를 공선도, 도38a 내지 도41b는 제5 실시예의 자동변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타낸 도이다.
또한, 도38a 내지 도41b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다.
이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각변속단에서의 변속 작용을 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻어진다.
이 같은 1속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해, 제3
캐리어(PC3)가 케이스에 고정되므로, 제3 링 기어(R3)로부터의 출력 회전에 대해, 제3 선 기어(S3)의 회전은 회전 방향이 역방향인 감속 회전이 된다. 그리고, 이 같은 제3 선 기어(S3)의 회전은 제1 연결 멤버(M1)를 통하여, 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 정방향의 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 역방향의 감속 회전이 입력되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 더욱 감속한 회전이, 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 1속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 1속에서의 토오크 플로우는 도38a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와, 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2) 및 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 제1 유성 기어(G1)와, 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 2속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해, 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정되므로, 제3 피니언(P3)에 의해 연결되어 있는 제3 선 기어(S3)가 고정된다. 그리고, 제3 선 기어(S3)와 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 연결되어 있는 제2 선 기어(S2)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 정방향의 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)가 고정되게 되므로, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 더욱 감속한 회전이, 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 2속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,
제4 선 기어(S4)의 회전을 정지하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 감속(1속보다도 고속)으로하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 2속에서의 토오크 플로우는, 도38b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸
제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 또한, 제3 유성 기어(G3)에 대해서는 고정된 양 선 기어(S3, S4)의 주위를 구속되지 않은 제3 피니언(P3)이 제3 링 기어(R3)의 출력 회전에 따라서 공전할 뿐, 회전 멤버로서의 기능만을 가지며, 토오크 전달에는 관여하지 않는다.
<3속>
3속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 3속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 동시에 제2 클러치(C2)의 체결에 의해 상기 감속 회전이 제2 유성 기어(G2)의 제2 선 기어(S2)에 입력된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)와 제2 선 기어(S2)로부터 동일 감속 회전이 입력되므로써, 양 기어(R2, S2)와 일체로 회전하는 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 감속 회전(=제1 유성 기어(G1)의 감속 회전)이 출력된다.
즉, 3속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,
제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 선 기어(S2)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터의 입력된 회전을 감속(=제1 유성 기어(G1)의 감속비)하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 3속에서의 토오크 플로우는, 도38c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1) 및 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 제3 유성 기어(G3)는 토오크 전달에 전혀 관여하지 않는다.
<4속>
4속은 도2b에 도시한 바와 같이, 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 4속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다. 동시에 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2)에 입력된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 입력 회전이 입력되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 근소하게 증속한 회전이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)으로 출력된다.
즉, 4속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과,
제2 선 기어(S2)의 회전을 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C4)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 근소하게 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 4속에서의 토오크 플로우는, 도39a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 도시한 바와 같이, 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 5속에서는 제2 유성 기어(G2)에 있어서, 제1 클러치(C1)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 링 기어(R2)에 입력된다.
한편, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)로 입력된다. 이로써, 제3 선 기어(S3)의 회전은 제3 링 기어(R3)의 출력 회전보다도 증속되고, 이 같은 제3 선 기어(S3)의 증속 회전은 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제2 선 기어(S2)로 전달된다.
따라서, 제2 유성 기어(G2)에 있어서는, 제2 링 기어(R2)로부터 감속 회전이 입력되고, 제2 선 기어(S2)로부터 증속 회전이 입력되게 되어, 제2 링 기어(R2)로부터의 감속 회전을 증속한 회전(입력 회전보다도 근소하게 낮은 회전)이 제2 캐리어(PC2)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 5속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이,
제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제2 링 기어(R2)로의 입력 회전으로 하는 제1 클러치(C1)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 근소하게 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 5속에서의 토오크 플로우는, 도39b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4))를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 도시한 바와 같이, 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 6속에서는 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)에 입력된다. 동시에 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 선 기어(S3)에도 입력 회전이 입력됨으로써, 제3 유성 기어(G3)가 일체가 되어 회전하고, 입력 회전이 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 6속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제3 선 기어(S3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C4)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 그대로 출력 기어(Output)에서 출력한다(직결단).
이 같은 6속에서의 토오크 플로우는 도39c에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 도시한 바와 같이, 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 7속에서는 제2 클러치(C2)의 체결에 의해, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 동시에 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)에 입력된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 선 기어(S3)에 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 입력되게 되어, 입력 회전 보다도 증속한 회전이 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 7속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 선 기어(S3)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과,
제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 7속에서의 토오크 플로우는 도40a에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 8속에서는 제3 클러치(C3)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제3 유성 기어(G3)의 센터 멤버(CM)를 통하여 제3 캐리어(PC3)에 입력된다. 또한, 제2 브레이크(B2)의 체결에 의해 제3 유성 기어(G3)의 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 캐리어(PC3)에 입력 회전이 입력되고, 제4 선 기어(S4)가 케이스에 고정되게 되어, 입력 회전보다도 증속된 회전이 제3 링 기어(R3)로부터 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 8속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 입력 회전으로 하는 제3 클러치(C3)의 체결점과, 제4 선 기어(S4)를 케이스에 고정되도록 하는 제2 브레이크(B2)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 증속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 8속에서의 토오크 플로우는, 도40b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴 1속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 1속에서는 제2 클러치(C2)의 체결에 의해 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전이 제2 선 기어(S2) 및 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제3 선 기어(S3)에 입력된다. 한편, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 선 기어(S3)에 정방향의 감속 회전이 입력되고, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되며, 제3 링 기어(R3)로부터는 감속된 역 회전이 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 후퇴 1속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제1 유성 기어(G1)로부터의 감속 회전을 제3 선 기어(S3)로의 입력 회전으로 하는 제2 클러치(C2)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 역방향으로 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 후퇴 1속에서의 토오크 플로우는, 도41a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 도시한 바와 같이, 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 2속에서는 제4 클러치(C4)의 체결에 의해, 입력축(Input)으로부터의 입력 회전이 제2 선 기어(S2)와 제1 연결 멤버(M1)를 통하여 제2 선 기어(S2)에 입력된다. 한편, 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정된다.
따라서, 제3 유성 기어(G3)에 있어서는, 제3 선 기어(S3)에 입력 회전이 입력되고, 제3 캐리어(PC3)가 케이스에 고정되고, 제3 링 기어(R3)로부터는 후퇴 1속보다도 더욱 감속된 역회전이 제2 연결 멤버(M2)를 경과하여 출력 기어(Output)로 출력된다.
즉, 후퇴 2속은 도37의 공선도에 나타낸 바와 같이, 제2 선 기어(S2)를 입력 회전으로 하는 제4 클러치(C4)의 체결점과, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 정지하는 제1 브레이크(B1)의 체결점을 연결하는 선으로 규정되고, 입력축(Input)으로부터 입력된 회전을 역방향으로 크게 감속하여 출력 기어(Output)에서 출력한다.
이 같은 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는, 도41b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4))를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
또한, 변속 작용을 도36에 나타낸 개략도과 전진 8속 후퇴 2속의 변속 유압 제어 장치를 조합시킨 경우에 대해 설명했으나, 도36에 나타낸 개략도과 전진 7속 후퇴 1속의 변속 유압 제어 장치를 조합시킨 경우에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속에서의 4속을 제외하고, 전진 8속에서의 5속→4속, 6속→5속, 7속→6속, 8속→7속으로 하고, 후퇴 2속을 제외하고, 후퇴 1속→후퇴 1속으로서 전진 7속 후퇴 1속을 달성한다.
다음에 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (1), (3), (4), (6), (7)의 효과에 부가하여 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다.
(16) 감속 장치인 1세트의 제1 유성 기어(G1)를 더블 피니언형 유성 기어로 했으므로, 레이아웃 자유도를 높일 수 있다(청구항 제4항에 대응).
즉, 출력부로서 제5 실시예의 감속 더블 타입 2, 3에 나타낸 바와 같이, 출력 기어(Output)로 하는 방법 이외에, 제6, 제7 실시예의 감속 더블 타입2, 3에 나타낸 바와 같이, 입력축(Input)의 반대측에 동축 배치에 출력축(Output)을 배치할 수 있으며, 프론트 엔진, 프론트 드라이브 차(FF차)의 자동 변속기에 적합한 레이아웃을 얻을 수 있음과 함께, 프론트 엔진, 리어 드라이브 차(FR차)의 자동 변속기에 적합한 레이아웃을 얻을 수 있다.
(17) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치인 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)와, 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4)의 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 하나의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 캐리어(PC1)에 연결되는 입력축(Input)과, 제2 캐리어(PC2)에 연결되는 출력 기어(Output)와, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC3)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 입력축(Input)과 센터 멤버(CM)를 선택으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 입력축(Input)과 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다(청구항 제15항에 대응)
① 큰 토오크가 작용하는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있으며, 더욱이 자동 변속기를 컴팩트화할 수 있다.
② 2속에 있어서 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상되고, 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ 입력축(Input)과 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)를 설치하고, 5속(전진 7속 타입) 또는 6속(전진 8속 타입)을 직결 변속단으로 할 수 있으며, 토오크 전달 효율이 향상되고, 연비 향상에 기여할 수 있게된다.
이상, 제5 실시예 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도를 조합시켜 5속을 직결 변속단으로 할 경우, 도36의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서 도42a 내지 도42c 및 도43a, 도43b에 나타낸 5개의 패턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이 같은 도42a 내지 도42c 및 도43a, 도43b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 직결 변속단으로 했으므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 입력 회전이 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 같은 입력 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이(도42a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와이 사이(도42b)
③ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도42c)
④ 제2 링 기어(R2)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도43a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)와의 사이(도43b)
중 어느 것으로 한다.
(제6 실시예)
우선 구성을 설명한다.
제6 실시예는 청구항 제1, 제4, 제7, 제8, 제15, 제19, 제22항에 기재한 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이며, 도44는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도44에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력축(출력부)이다.
제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 더블 타입 2라 함)은, 도44의 좌단부에 감속 장치로서의 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치하고, 우단부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 더블 타입 2)의 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)와의 배치 관계는 감속 더블 타입 1 의 배치 관계와 같다. 그리고, 제1 클러치(C1)를 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와의 사이에 배치하고, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 제2 브레이크(B2)를 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)와의 사이에 배치하고, 제3 유성 기어(G3)의 외측에는 클러치 및 브레이크를 하나도 배치하지 않음으로써, 출력부를 출력 기어(Output)를 대신하여 입력축(Input)과 동축상의 츨력축(Output)으로 한 점이 특징이다. 또한, 다른 구성은 제5 실시예의 감속 더블 타입 1과 같으므로 설명을 생략한다.
또한, 도45a 내지 도48b는 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타난 도이다. 이 같은 도45a 내지 도48b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다. 각변속단에서의 토오크 플로우는 제5 실시예의 감속 더블 타입 1과 같으므로 설명을 생략한다.
또한, 제6 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 효과는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 효과와 같으므로 설명을 생략한다.
이상 제6 실시예 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도와 조합시켜 5속을 직결 변속단으로 할 경우, 도44의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서, 도49a 내지 도49c 및 도50a, 도50b에 나타낸 5개의 패턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이 같은 도49a 내지 도49c 및 도50a, 도50b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 직결 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 입력 회전이 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 3, 4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 마찬가지로 입력 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이(도49a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와이 사이(도49b)
③ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도49c)
④ 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(PC2)와의 사이(도50a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 선 기어(S2)와의 사이(도50b)
중 어느 것으로 한다.
(제7 실시예)
제7 실시예는 청구항 제1, 제4, 제7, 제8, 제15, 제19, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이며, 도51은 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도51에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력축(출력부)이다.
제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 더블 타입 3라 함)는, 도51의 좌단부에 감속 장치로서의 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를 배치하고, 우단부에 싱글 피니언형 제2 유성 기어(G2)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 더블 타입 3)의 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)와의 배치 관계는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)를 바꾸어 배치한 점에서 감속 더블 타입 1과 배치 관계가 다르다. 그리고, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와제2 브레이크(B2)를 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3)와의 사이에 배치하고, 제3 유성 기어(G3)와 제2 유성 기어(G2)와의 사이에는 클러치, 브레이크를 하나도 배치하지 않고, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 제2 유성 기어(G2)의 외측에 배치함으로써, 출력부를 입력축(Input)과 동축의 출력축(Output)으로 한 점이 특징이다. 또한, 다른 구성은 감속 더블 타입 1과 같으므로 설명을 생략한다.
또한, 도52a 내지 도55b는 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타난 도이다. 이 같은 도52a 내지 도55b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다. 각변속단에서의 토오크 플로우는 감속 더블 타입 1과 같으므로 설명을 생략한다.
또한, 제7 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 효과는 제5 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 효과와 같으므로 설명을 생략한다.
이상 제7 실시예 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도와 조합시켜 5속을 직결 변속단으로 할 경우, 도51의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서, 도56a 내지 도56c 및 도57a, 도57b에 나타낸 5개의 패턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이 같은 도56a 내지 도56c 및 도57a, 도57b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 직결 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 입력 회전이 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 3, 4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 마찬가지로 입력 회전으로 할 수 있는예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)와의 사이(도56a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와이 사이(도56b)
③ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도56c)
④ 제3 캐리어(PC2)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도57a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도57b)
중 어느 것으로 한다.
(제8 실시예)
우선 구성을 설명한다.
제8 실시예는 청구항 제1, 제4, 제7, 제8, 제16, 제19, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이며, 도58은 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 나타낸 개략도이다.
도58에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3는 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력축(출력부)이다.
제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(감속 더블 타입 4라 함)은, 도58의 좌단부에 감속 장치로서의 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)를 배치하고, 우단부에 싱글 피니언형 제3 유성 기어(G3)를 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성한다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치인 더블 피니언형 유성 기어이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 2개의 제2 선 기어(S2) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S2, S4)의 각각에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제2 피니언(P2)에 맞물리는 하나의 제2 링 기어(R2)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 캐리어(PC1)에 연결되고, 상기 출력축(Output)은 센터 멤버(CM)에 연결된다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하고, 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R2)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 링 기어(R1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접한다. 상기 제3 클러치(C3)는 입력축(Input)과 제3 캐리어(PC3)를 선택적으로단접한다. 상기 제4 클러치(C4)는 입력축(Input)과 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접한다.
상기 제1 브레이크(B1)는 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키고, 상기 제2 브레이크(B2)는 제3 선 기어(S3)의 회전을 선택적으로 정지시킨다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3,C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제16항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다. 또는, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 및 후퇴 2속의 각변속단에서 체결압(○표시)과 해방압(표시 없음)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제19항에 기재된 변속 제어 수단)이 접속되어 있다.
다음에 작용을 설명한다.
〔변속 작용〕
도59a 내지 도62b는 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각변속단에서의 토오크 플로우를 나타내는 도이며, 도59a 내지 도62b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버 토오크 전달 경로는 굵은 선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다.
또한, 제8 실시예 장치에서의 각변속단에 있어서의 멤버의 회전 정지 상태를 나타내는 공선도는 도37에 도시한 제5 실시예 장치의 공선도와 같으므로, 도시는생략한다. 제8 실시예 장치의 체결 작동표는 도2a 내지 도2c에 도시한 제1 실시예 장치의 체결 작동표와 같으므로 도시는 생략한다.
이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각변속단에 있어서의 토오크 플로우에 대해 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻어진다.
이 같은 1속에서의 토오크 플로오는 도59a에 도시한 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제2 유성 기어(G2; 제4 선 기어(S4)를 제외)와 제3 유성 기어에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 도시한 바와 같이, 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 2속에서의 토오크 플로우는, 도59b에 도시한 바와 같으며, 굵은 선으로 나타내는 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2; 제4 선 기어(S4)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다. 또한, 제1 유성 기어(G1) 및 제3 유성 기어(G3)는 토오크 전달에 전혀관여하지 않는다.
<3속>
3속은 도2b에 도시한 바와 같이, 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 3속에서의 토오크 플로우는, 도60a에 도시한 바와 같으며, 굵은 선으로 나타내는 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2; 제2 선 기어(S2)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<4속>
4속은 도2b에 도시한 바와 같이, 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 4속에서의 토오크 플로우는, 도60b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2; 제2 선 기어(S2)를 제외)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 도시한 바와 같이, 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉, 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써얻어진다.
이 같은 5속에서의 토오크 플로우는, 도60c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2; 제4 선 기어(S4)를 제외)와 제3 유성 기어(G3)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 도시한 바와 같이, 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 6속에서의 토오크 플로우는 도61a에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 도시한 바와 같이, 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉, 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 7속에서의 토오크 플로우는 도61b에 도시한 바와 같이, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 나타낸 바와 같이, 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 8속에서의 토오크 플로우는, 도61c에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 1속에서의 토오크 플로우는, 도62a에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 도시한 바와 같이, 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉, 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 같은 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는, 도62b에 나타낸 바와 같으며, 굵은 선으로 나타낸 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 나타낸 제3 유성 기어(G3)에 토오크가 작용하게 된다.
다음으로 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제8 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (1), (3), (4), (6), (7)의 효과, 제5 실시예의 (16)의 효과에 부가하여 하기와 같은 효과를 얻을 수 있다.
(18) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 감속 장치인 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 2개의 제2 선 기어(S2) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S2, S4)의 각각에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제2 피니언(P2)에 맞물리는 하나의 제2 링 기어(R2)를 갖는 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)와, 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3)를 갖는 싱글 피니언형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 캐리어(PC1)에 연결되는 입력축(Input)과, 센터 멤버(CM)에 연결되는 출력 축(Output)과, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 링 기어(R1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 입력축(Input)과 제3 캐리어(PC3)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 입력축(Input)과 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제3 선 기어(S3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치했으므로, 하기에 열거하는 특유의 효과를 얻을 수 있다(청구항 제16항에 대응)
① 큰 토오크가 작용하는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있으며, 더욱이 자동 변속기를 컴팩트화할 수 있다.
② 2속에 있어서 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상되고, 연비 향상을 도모할 수 있다.
③ FR차의 자동 변속기에 적용할 경우에, 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)의 내측을 통하는 멤버의 수를 하나로 한 레이아웃으로 설정할 수 있으며, 이시마루형 유성 기어열을 소형화할 수 있으며, 변속 장치의 컴팩트화를 달성할 수 있다.
④ 최고단인 8속에 있어서 싱글 피니언형의 제3 유성 기어(G3)에서 토오크를 전달하므로, 기어 맞물림률이 향상되고, 진동 소음상 유리하다.
⑤ 입력축(Input)과 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)를 설치함에 의해서, 5속(전진 7속의 경우) 또는 6속(전진 8속의 경우)를 직결 변속단으로 할 수 있으며, 토오크 전달 효율이 향상되고, 연비 향상에 기여할 수 있다.
이상, 제8 실시예 장치를 설명했으나, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도를 조합시켜 5속을 직결 변속단으로 할 경우, 도58의 개략도에 나타낸 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서 도63a 내지 도63c 및 도64a, 도64b에 나타낸 5개의 페턴중 어느 것을 선택하여도 된다.
이 같은 도63a 내지 도63c 및 도64a, 도64b에 나타낸 5개의 패턴은 5속을 직결 변속단으로 하므로, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 제3 캐리어(PC3)가 입력 회전이 되므로, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)을 마찬가지로 입력 회전으로 할 수 있는 예이다.
① 제3 캐리어(PC3)와 제3 선 기어(S3)와의 사이(도63a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)와이 사이(도63b)
③ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도63c)
④ 제2 링 기어(R2)와 제2 연결 멤버(M2)와의 사이(도64a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)와의 사이(도64b)
중 어느 것으로 한다.
(제9 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제9 실시예는 청구항 제2, 제6, 제9, 제10, 제17, 제20, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변속 장치이고, 도65는 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 도시한 개략도이다.
도65에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3은 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력 기어(출력부)이다.
제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 더블 타입 1이라 함)는 도65의 좌단부에 증속 장치로서의 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)를 배치하고, 우단부에 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)을 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성하고 있다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치인 더블 피니언형 유성 기어이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 선터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)에 맞물리는 1개의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 링 기어(R1)에 연결되고, 상기 출력 기어(Output)는 제2 캐리어(PC2)에 연결된다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하고, 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제3 클러치(C3)는 제1 캐리어(PC1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접한다. 상기 제4 클러치(C4)는 제1 캐리어(PC1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접한다.
상기 제1 브레이크(B1)는 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시킨다. 상기 제2 브레이크(B2)는 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시킨다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○인)과 해방압(무인)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제17항에 기재된 변속 제어 수단)가 접속되어 있다. 또는, 상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2b의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에서 체결압(○인)과 해방압(무인)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제20항에 기재된 변속 제어 수단)가 접속되어 있다.
다음에 작용을 설명한다.
[변속 작용]
도66은 제9 실시예 장치에서의 각 변속단에 있어서의 멤버의 회전 정지 상태를 나타내는 공선도이고, 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치의 각 변속단에서의 토오크 플로우이며, 도67a 내지 도70b에 있어서 클러치, 브레이크, 멤버의 토오크 전달 경로는 굵은선으로 나타내고, 기어의 토오크 전달 경로는 해칭으로 나타낸다. 또, 제9 실시예 장치의 체결 작동표는 도2a 내지 도2c에 도시하는 제1 실시예 장치의 체결 작동표와 동일하므로 도시를 생략한다.
이하, 전진 8속 후퇴 2속의 각 변속단에 있어서의 토오크 플로우에 대하여 설명한다.
<1속>
1속은 도2b에 도시한 바와 같이, 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)의 체결에 의해 얻어진다.
이 1속에서의 토오크 플로우는 도67a에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시한 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 표시한 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다. 즉, 1속에서는 이시마루형 유성 기어열을 구성하는 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)가 토오크 전달에 관여한다.
<2속>
2속은 도2b에 도시한 바와 같이 1속에서의 제1 브레이크(B1)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 2속에서의 토오크 플로우는 도67b에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<3속>
3속은 도2b에 도시한 바와 같이 2속에서의 제2 브레이크(B2)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 3속에서의 토오크 플로우는 도67c에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<4속>
4속은 도2b에 도시한 바와 같이 3속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 4속에서의 토오크 플로우는 도68a에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제1 클러치(C1)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)에 토오크가 작용하게 된다.
<5속>
5속은 도2b에 도시한 바와 같이 4속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제3 클러치(C3)를 체결함으로써, 즉 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 5속에서의 토오크 플로우는 도68b에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제1 클러치(C1)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제1 유성 기어(G1)와 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<6속>
6속은 도2b에 도시한 바와 같이 5속에서의 제1 클러치(C1)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)를 체결함으로써 얻어진다.
이 6속에서의 토오크 플로우는 도68c에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제3 클러치(C3)와 제4 클러치(C4)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<7속>
7속은 도2b에 도시한 바와 같이 6속에서의 제4 클러치(C4)를 해방하고, 제2 클러치(C2)를 체결함으로써, 즉 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)를 체결함으로써 얻어진다.
이 7속에서의 토오크 플로우는 도69a에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제2 클러치(C2)와 제3 클러치(C3)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<8속>
8속은 도2b에 도시한 바와 같이 7속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써, 즉 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)를 체결함으로써 얻어진다.
이 8속에서의 토오크 플로우는 도69b에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제3 선 기어(S3)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 1속>
후퇴속은 도2b에 도시한 바와 같이 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 후퇴 1속에서의 토오크 플로우는 도70a에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
<후퇴 2속>
후퇴 2속은 도2b에 도시한 바와 같이 후퇴 1속에서의 제2 클러치(C2)를 해방하고, 제4 클러치(C4)를 체결함으로써, 즉 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)를 체결함으로써 얻어진다.
이 후퇴 2속에서의 토오크 플로우는 도70b에 도시한 바와 같으며, 굵은선으로 표시하는 제4 클러치(C4)와 제1 브레이크(B1)와 각 멤버와, 해칭으로 표시하는 제1 유성 기어(G1)와 제3 유성 기어(G3; 제4 선 기어(S4)를 제외함)에 토오크가 작용하게 된다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제9 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (7)의 효과, 제3 실시예의 (9), (11), (12), (14)의 효과에 부가하여 하기의 효과를 얻을 수 있다.
(19) 증속 장치인 1세트의 제1 유성 기어(G1)를 더블 피니언형 유성 기어로 하였기 때문에, FR차에 적합한 레이아웃, 즉 입력부의 반대측으로 출력부를 설치한 레이아웃으로 성립시킬 수 있다(청구항 제6항에 대응).
(20) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치인 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 제2 선 기어(S2)와, 제2 링 기어(R2)와, 제2 양 기어(S2, R2)에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2)를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어(G2)와, 2개의 제3 선 기어(S3) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제3 피니언(P3)과 맞물리는 1개의 제3 링 기어(R3)를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 링 기어(R1)에 연결되는 입력축(Input)과, 제2 캐리어(PC2)에 연결되는 출력축(Output)과, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M3)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 제1 캐리어(PC1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 제1 캐리어(PC1)와 제2 선기어(S2)를 선택적으로 단접하는 제4 클러치(C4)와, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와, 제4 선 기어(S4)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치하였기 때문에, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다(청구항 제17항에 대응).
① 큰 토오크가 작용하는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있고, 또한 자동 변속기를 콤팩트하게 할 수 있다.
② 2속에 있어서, 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상하여, 연비의 향상을 꾀할 수 있다.
이상, 제9 실시예 장치를 설명하였지만, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도와 조합하여 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 할 경우, 도65의 개략도에 도시한 제4 클러치(C4)의 위치 이외에, 제4 클러치(C4)의 배치 패턴으로서 도71a 내지 도71c 및 도72a, 도72b에 도시한 5개 패턴의 어느것을 선택하여도 된다.
이 도71a 내지 도71c 및 도72a, 도72b에 도시한 5개의 패턴은 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 하기 때문에, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 증속 회전하게 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 동일하게 증속 회전으로 할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제4 선 기어(S4)의 사이(도71a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)의 사이(도71b)
③ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)의 사이(도71c)
④ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)의 사이(도72a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)의 사이(도72b)
중의 어느 하나로 한다.
(제10 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제10 실시예는 청구항 제2, 제6, 제9, 제10, 제18, 제20, 제22항에 기재된 발명에 대응하는 자동 변속기용 기어 변환 장치이고, 도73a 내지 도73c 및 도74a, 도74b는 제10 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 도시한 개략도이다.
도73a 내지 도73c 및 도74a, 도74b에 있어서, 참조 부호 G1은 제1 유성 기어, G2는 제2 유성 기어, G3은 제3 유성 기어, M1은 제1 연결 멤버, M2는 제2 연결 멤버, C1은 제1 클러치, C2는 제2 클러치, C3는 제3 클러치, C4는 제4 클러치, B1은 제1 브레이크, B2는 제2 브레이크, Input은 입력축(입력부), Output은 출력축(출력부)이다.
제10 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치(증속 더블 타입 2라 함)는 도73a 내지 도73c 및 도74a, 도74b의 좌단부에 증속 장치로서의 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)를 배치하고, 중앙부에 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)를배치하고, 우단부에 싱글 피니언형의 제3 유성 기어(G3)을 배치한 예이다. 그리고, 상기 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 소위 이시마루형 유성 기어열을 구성하고 있다.
상기 제1 유성 기어(G1)는 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치인 더블 피니언형 유성 기어이다.
상기 제2 유성 기어(G2)는 2개의 제2 선 기어(S2) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 선 기어(S2, S4) 각각에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제2 피니언(P2)에 맞물리는 1개의 제2 링 기어(R2)를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어이다.
상기 제3 유성 기어(G3)는 2개의 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3)를 갖는 싱글 피니언형 유성 기어이다.
상기 입력축(Input)은 제1 링 기어(R1)에 연결되고, 상기 출력축(Output)은 센터 멤버(CM)에 연결된다.
상기 제1 연결 멤버(M1)는 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하고, 상기 제2 연결 멤버(M2)는 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결한다.
상기 제1 클러치(C1)는 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접한다. 상기 제2 클러치(C2)는 제1 링 기어(R1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로단접한다. 상기 제3 클러치(C3)는 제1 캐리어(PC1)와 제3 캐리어(PC3)를 선택적으로 단접한다.
상기 제4 클러치(C4)는 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치도와 조합하여 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 할 경우, 그 배치 패턴으로서 도73a 내지 도73c 및 도74a, 도74b에 도시한 5개 패턴의 어느 하나가 선택되게 된다.
이 도73a 내지 도73c 및 도74a, 도74b에 도시한 5개의 패턴은 5속을 제1 유성 기어(G1)의 증속비에 따른 고속 변속단으로 하기 때문에, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 증속 회전하게 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)을 동일하게 증속 회전할 수 있는 예이다.
즉, 제4 클러치(C4)의 배치를,
① 제3 캐리어(PC3)와 제3 선 기어(S3)의 사이(도73a)
② 제3 링 기어(R3)와 제3 캐리어(PC3)의 사이(도73b)
③ 제1 연결 멤버(M1)와 제2 연결 멤버(M2)의 사이(도73c)
④ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)의 사이(도74a)
⑤ 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(PC2)의 사이(도74b)
중의 어느 하나로 한다.
상기 제1 브레이크(B1)는 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시킨다. 상기 제2 브레이크(B2)는 제3 선 기어(S3)의 회전을 선택적으로 정지시킨다.
상기 각 클러치(C1, C2, C3, C4) 및 각 브레이크(B1, B2)에는 도2a의 체결 작동표에 나타낸 바와 같이, 전진 7속 후퇴 1속의 각 변속단에서 체결압(○인)과 해방압(무인)을 만들어 내는 도면 밖의 변속 유압 제어 장치(청구항 제18항에 기재된 변속 제어 수단)가 접속되어 있다.
이 제10 실시예의 변속 작용에 대해서는 제9 실시예와 동일하므로, 도시 및 설명을 생략한다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제10 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 (7)의 효과, 제3 실시예의 (9), (11), (12), (14)의 효과, 제9 실시예의 (19)의 효과에 부가하여 하기의 효과를 얻을 수 있다.
(21) 제1 선 기어(S1)와, 제1 링 기어(R1)와, 양 기어(S1, R1)에 맞물리는 제1 더블 피니언(P1)을 지지하는 제1 캐리어(PC1)를 갖는 증속 장치인 더블 피니언형의 제1 유성 기어(G1)와, 2개의 제2 선 기어(S2) 및 제4 선 기어(S4)와, 양 tjs 기어(S2, S4) 각각에 맞물리는 제2 피니언(P2)을 지지하는 제2 캐리어(PC2) 및 센터 멤버(CM)와, 상기 제2 피니언(P2)에 맞물리는 1개의 제2 링 기어(R2)를 갖는 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)와, 제3 선 기어(S3)와, 제3 링 기어(R3)와, 양 기어(S3, R3)에 맞물리는 제3 피니언(P3)을 지지하는 제3 캐리어(PC3)를 갖는 싱글 피니언형의 제3 유성 기어(G3)와, 제1 링 기어(R1)에 연결되는 입력축(Input)과, 센터 멤버(CM)에 연결되는 출력축(Output)과, 제2 선 기어(S2)와 제3 선 기어(S3)를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버(M1)와, 제2 캐리어(PC2)와 제3 링 기어(R3)를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버(M2)와, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 단접하는 제1 클러치(C1)와, 제1 링 기어(R1)와 제4 선 기어(S4)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 제1 캐리어(PC1)와 센터 멤버(CM)를 선택적으로 단접하는 제2 클러치(C2)와, 제1 캐리어(PC1)와 제3 선 기어(S3)를 선택적으로 단접하는 제3 클러치(C3)와, 제3 클러치(C3)의 체결에 의해 센터 멤버(CM) 및 제3 캐리어(PC3)가 증속 회전하게 될 때, 제4 클러치(C4)의 체결에 의해, 제2, 제3, 제4 선 기어(S2, S3, S4) 및 제1 연결 멤버(M1)를 동일하게 증속 회전으로 하는 제4 클러치(C4)와, 제3 캐리어(PC3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크(B1)와,
제3 선 기어(S3)의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크(B2)와, 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 유압 제어 장치를 설치하였기 때문에, 하기에 열거하는 효과를 얻을 수 있다(청구항 제17항에 대응).
① 큰 토오크가 작용하는 1속 및 2속에 있어서, 제2 유성 기어(G2)와 제3 유성 기어(G3)에 의해 구성되는 이시마루형 유성 기어열에 대해, 링 기어 입력을 달성할 수 있고, 또한 자동 변속기를 콤팩트하게 할 수 있다.
② 2속에 있어서, 토오크 순환이 없어지므로, 2속의 전달 효율이 향상하여, 연비의 향상을 꾀할 수 있다.
③ FR차의 자동 변속기에 적용하는데 있어서, 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)의 내측을 통하는 멤버의 수를 1개로 한 레이아웃으로 설정할 수 있어, 이시마루형 유성 기어열을 소형화할 수 있고, 변속장치의 콤팩트화를 달성후 있다.
(제11 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제11 실시예는 제1 실시예 장치(감속 싱글 타입 1)의 제3 유성 기어(G3)를 계단형 피니언으로 한 예(감속 싱글 타입 1 + 계단형 피니언 타입)이다.
도75a는 제1 실시예 장치(감속 싱글 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도75b는 제1 실시예 장치(감속 싱글 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도76a는 제1 실시예 장치(감속 싱글 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도76b는 제1 실시예 장치(감속 싱글 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
또, 다른 구성은 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 작용을 설명한다.
도77은 도75a, 도75b에 도시한 제11 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이고, 도78은 도76a, 도76b에 도시한 제11 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이다.
제1 실시예와 비교하면, 제11 실시예에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다. 또, 도77의 공선도와 도78의 공선도에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)를 갖는 회전 멤버의 위치와 제4 선 기어(S4)를 갖는 회전 멤버의 위치가 반대로 되어 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제11 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 하기의 효과를 얻을 수 있다.
(22) 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한제3 계단형 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
(제12 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제12 실시예는 제2 실시예 장치(감속 싱글 타입 1)의 제3 유성 기어(G3)를 계단형 피니언으로 한 예(감속 싱글 타입 2 + 계단형 피니언 타입)이다.
도79a는 제2 실시예 장치(감속 싱글 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도79b는 제2 실시예 장치(감속 싱글 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도80a는 제2 실시예 장치(감속 싱글 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도80b는 제2 실시예 장치(감속 싱글 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
또, 다른 구성은 제2 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 작용을 설명한다.
도81은 도79a, 도79b에 도시한 제12 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이고, 도82는 도80a, 도80b에 도시한 제12 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이다.
제2 실시예와 비교하면, 제12 실시예에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다. 또, 도81의 공선도와 도82의 공선도에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)를 갖는 회전 멤버의 위치와 제4 선 기어(S4)를 갖는 회전 멤버의 위치가 반대로 되어 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제12 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제1 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 더블 선 기어형의제3 유성 기어(G3)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한 제3 계단형 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
(제13 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제13 실시예는 제5 실시예 장치(감속 더블 타입 1)의 제3 유성 기어(G3)를 계단형 피니언으로 한 예(감속 더블 타입 1 + 계단형 피니언 타입)이다.
도83a는 제5 실시예 장치(감속 더블 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도83b는 제5 실시예 장치(감속 더블 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도83c는 제5 실시예 장치(감속 더블 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도83d는 제5 실시예 장치(감속 더블 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
또, 다른 구성은 제5 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 작용을 설명한다.
도84는 도83a, 도83b에 도시한 제13 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이고, 도85는 도83c, 도83d에 도시한 제13 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이다.
제5 실시예와 비교하면, 제13 실시예에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다. 또, 도84의 공선도와 도85의 공선도에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)를 갖는 회전 멤버의 위치와 제4 선 기어(S4)를 갖는 회전 멤버의 위치가 반대로 되어 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제13 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제5 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한 제3 계단형 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
(제14 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제14 실시예는 제6 실시예 장치(감속 더블 타입 2)의 제3 유성 기어(G3)를 계단형 피니언으로 한 예(감속 더블 타입 2 + 계단형 피니언 타입)이다.
도86a는 제6 실시예 장치(감속 더블 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도86b는 제6 실시예 장치(감속 더블 타입 1)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는부분이 작은 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도86c는 제6 실시예 장치(감속 더블 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도86d는 제6 실시예 장치(감속 더블 타입 2)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
또, 다른 구성은 제6 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 작용을 설명한다.
도87은 도86a, 도86b에 도시한 제14 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이고, 도88은 도86c, 도86d에 도시한 제14 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이다.
제6 실시예와 비교하면, 제14 실시예에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다. 또, 도87의 공선도와 도88의 공선도에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)를 갖는 회전 멤버의 위치와 제4 선 기어(S4)를 갖는 회전 멤버의 위치가 반대로 되어 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제14 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제6 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한 제3 계단형 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
(제15 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제15 실시예는 제7 실시예 장치(감속 더블 타입 3)의 제3 유성 기어(G3)를 계단형 피니언으로 한 예(감속 더블 타입 3 + 계단형 피니언 타입)이다.
도89a는 제7 실시예 장치(감속 더블 타입 3)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도89b는 제7 실시예 장치(감속 더블 타입 3)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도89c는 제7 실시예 장치(감속 더블 타입 3)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 큰 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
도89d는 제7 실시예 장치(감속 더블 타입 3)의 제3 선 기어(S3)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제3 피니언(P3)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제3 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제3 계단형 피니언(P3)으로 하고, 제3 계단형 피니언(P3)의 작은 지름 부분에 제3 링 기어(R3)를 맞물리게 한 예이다.
또, 다른 구성은 제7 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 작용을 설명한다.
도90은 도89a, 도89b에 도시한 제15 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이고, 도91은 도89c, 도89d에 도시한제15 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이다.
제7 실시예와 비교하면, 제15 실시예에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다. 또, 도90의 공선도와 도91의 공선도에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)를 갖는 회전 멤버의 위치와 제4 선 기어(S4)를 갖는 회전 멤버의 위치가 반대로 되어 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제15 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제7 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한 제3 계단형 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
(제16 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제16 실시예는 제8 실시예 장치(감속 더블 타입 4)의 제2 유성 기어(G2)를 계단형 피니언으로 한 예(감속 더블 타입 4 + 계단형 피니언 타입)이다.
도92a는 제8 실시예 장치(감속 더블 타입 4)의 제2 선 기어(S2)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제2 피니언(P2)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는부분이 큰 지름이고 제2 선 기어(S2)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제2 계단형 피니언(P2)으로 하고, 제2 계단형 피니언(P2)의 작은 지름 부분에 제2 링 기어(R2)를 맞물리게 한 예이다.
도92b는 제8 실시예 장치(감속 더블 타입 4)의 제2 선 기어(S2)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제2 피니언(P2)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 제2 선 기어(S2)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 기어수가 다른 제2 계단형 피니언(P2)으로 하고, 제2 계단형 피니언(P2)의 작은 지름 부분에 제2 링 기어(R2)를 맞물리게 한 예이다.
도92c는 제8 실시예 장치(감속 더블 타입 4)의 제2 선 기어(S2)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제2 피니언(P2)을, 제4 선 기어(S3)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제2 선 기어(S2)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제2 계단형 피니언(P2)으로 하고, 제2 계단형 피니언(P2)의 큰 지름 부분에 제2 링 기어(R2)를 맞물리게 한 예이다.
도89d는 제7 실시예 장치(감속 더블 타입 3)의 제2 선 기어(S2)와 제4 선 기어(S4)의 기어수를 다르게 하여, 제2 피니언(P2)을, 제4 선 기어(S4)에 맞물리는 부분이 작은 지름이고 제2 선 기어(S2)에 맞물리는 부분이 큰 지름이고 기어수가 다른 제2 계단형 피니언(P2)으로 하고, 제2 계단형 피니언(P2)의 큰 지름 부분에 제2 링 기어(R2)를 맞물리게 한 예이다.
또, 다른 구성은 제8 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 작용을 설명한다.
도93은 도92a, 도92b에 도시한 제16 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이고, 도94는 도92c, 도92d에 도시한 제16 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도이다.
제8 실시예와 비교하면, 제16 실시예에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다. 또, 도93의 공선도와 도94의 공선도에서는 제2, 제3 선 기어(S2, S3)를 갖는 회전 멤버의 위치와 제4 선 기어(S4)를 갖는 회전 멤버의 위치가 반대로 되어 있다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제16 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제8 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 더블 선 기어형의 제2 유성 기어(G2)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한 제2 계단형 피니언(P2)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
(제17 실시예)
우선, 구성을 설명한다.
제17 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치는 증속 싱글/더블 타입과 계단형 피니언을 조합한 예이다.
도95a 내지 도95d는 제3 실시예 장치(증속 싱글 타입 1)의 제3 유성 기어(G3)를 계단형 피니언으로 한 예(증속 더블 타입 1 + 계단형 피니언 타입)이고, 도95a, 도95b, 도95c, 도95d는 4종류의 계단형 피니언 패턴을 나타낸다.
도96a 내지 도96d는 제4 실시예 장치(증속 더블 타입 2)의 제3 유성 기어(G3)와 계단형 피니언으로 한 예(증속 싱글 타입 2 + 계단형 피니언 타입)이고, 도96a, 도96b, 도96c, 도96d는 4종류의 계단형 피니언 패턴을 나타낸다.
도97a 내지 도97d는 제9 실시예 장치(증속 더블 타입 1)의 제3 유성 기어(G3)와 계단형 피니언으로 한 예(증속 더블 타입 1 + 계단형 피니언 타입)이고, 도97a, 도97b, 도97c, 도97d는 4종류의 계단형 피니언 패턴을 나타낸다.
또, 다른 구성은 제3, 제4, 제9 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
다음에, 제17 실시예 장치에 있어서의 각 변속단에서의 멤버의 회전 정지 상태를 도시한 공선도는, 제11∼제16 실시예와 동일하게 제2, 제3 선 기어(S2, S3)의 회전수와 제4 선 기어(S4)의 회전수가 상이한 회전수를 취하게 된다.
다음에, 효과를 설명한다.
이상 설명한 바와 같이, 제17 실시예의 자동 변속기용 기어 변속 장치에 있어서는, 제3, 제4, 제9 실시예의 효과((7)의 효과를 제외함)에 부가하여, 더블 선 기어형의 제3 유성 기어(G3)를, 상이한 기어수를 갖는 2개의 선 기어(S3, S4)와, 그 2개의 선 기어(S3, S4) 각각에 맞물리는 기어수가 상이한 제3 계단형 피니언(P3)을 갖는 유성 기어로 하였기 때문에, 변속비 폭을 더욱 넓게 취할 수 있고, 기어비 선택의 자유도가 더욱 향상하고, 설계 자유도가 높아진다. 구체적으로는, 2속 및 최고속단의 변속비의 자유도가 증가한다.
이상, 본 발명의 자동 변속기용 기어 변속 장치를 제1∼제17 실시예에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성에 대해서는 이들 실시예에 한정되지 않고, 특허 청구 범위의 각 청구항에 기재된 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한, 설계 변경과 추가 등은 허용된다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 자동 변속기용 기어 변속 정치는 변속단의 다단화 요구가 있는 차량의 변속 장치로서 유용하며, 특히 구동원으로서 엔진과 모터가 탑재된 자동차의 구동원 출력축에 접속되는 자동 변속기의 기어 변속부에 이용하기 적합하다.

Claims (22)

  1. 구동원으로부터의 회전을 입력하는 입력부와,
    변속된 회전을 출력하는 출력부와,
    3세트의 유성 기어와,
    복수의 회전 요소간을 일체적으로 연결하는 복수의 멤버와,
    입력부, 출력부, 멤버 및 3세트의 유성 기어의 각 회전 요소간에 배치되어, 선택적으로 단접하는 4개의 클러치와 선택적으로 고정하는 2개의 브레이크를 구비하고,
    상기 4개의 클러치와 2개의 브레이크를 적절히 체결 및 해방함으로써, 적어도 전진 7속, 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치이며,
    상기 3세트의 유성 기어 중, 1세트의 유성 기어를 입력 회전을 상시 감속하는 감속 장치로 하고,
    나머지 2세트의 유성 기어 중, 1세트의 유성 기어를 2개의 선 기어와, 그 2개의 선 기어의 각각과 맞물리는 피니언과, 상기 2개의 선 기어 간에 배치되고, 또한 회전을 입력 또는 출력하는 센터 멤버를 갖는 캐리어와, 상기 피니언에 맞물리는 하나의 링 기어를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  2. 구동원으로부터의 회전을 입력하는 입력부와,
    변속된 회전을 출력하는 출력부와,
    3세트의 유성 기어와,
    복수의 회전 요소간을 일체적으로 연결하는 복수의 멤버와,
    입력부, 출력부, 멤버 및 3세트의 유성 기어의 각 회전 요소간에 배치되어, 선택적으로 단접하는 4개의 클러치와 선택적으로 고정하는 2개의 브레이크를 구비하고,
    상기 4개의 클러치와 2개의 브레이크를 적절히 체결 및 해방함으로써, 적어도 전진 7속, 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 갖는 자동 변속기용 기어 변속 장치이며,
    상기 3세트의 유성 기어 중, 1세트의 유성 기어를, 입력 회전을 상시 증속하는 증속 장치로 하고,
    나머지 2세트의 유성 기어 중, 1세트의 유성 기어를 2개의 선 기어와, 그 2개의 선 기어의 각각과 맞물리는 피니언과, 상기 2개의 선 기어 간에 배치되고, 또한 회전을 입력 또는 출력하는 센터 멤버를 갖는 캐리어와, 상기 피니언에 맞물리는 하나의 링 기어를 갖는 더블 선 기어형 유성 기어로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 감속 장치의 1세트의 유성 기어는 싱글 피니언형인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 감속 장치의 1세트의 유성 기어는, 더블 피니언형인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 증속 장치의 1세트의 유성 기어는 싱글 피니언형인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 증속 장치의 1세트의 유성 기어는 더블 피니언형인 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  7. 제1항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 감속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어, 상기 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어, 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어로 했을 때,
    상기 제2 유성 기어와 상기 제3 유성 기어는 제2 유성 기어의 회전 멤버와 제3 유성 기어의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버를 포함하여 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서,
    상기 제3 유성 기어의 일방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어를 선택적으로 정지(고정) 가능한 제2 브레이크에 연결하는 제1 회전 멤버와,
    상기 제3 유성 기어의 타방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어와 상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제2 클러치에 연결하는 제2 회전멤버와,
    상기 연결 멤버를 포함하고, 상기 출력부에 연결하는 제3 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 다른 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제3 클러치와 선택적으로 정지(고정)가능한 제1 브레이크에 연결하는 제4 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제1 클러치에 연결하는 제5 회전 멤버를 갖고,
    상기 제1 회전 멤버, 제3 회전 멤버, 제4 회전 멤버 및 제5 회전 멤버중 2개의 멤버간, 또는 상기 제2 회전 멤버, 제3 회전 멤버, 제4 회전 멤버 및 제5 회전 멤버중 2개의 멤버간, 또는 제1 회전 멤버, 제2 회전 멤버, 제3 회전 멤버 및 제5 회전 멤버중 1개의 멤버와 입력부와의 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  8. 제1항, 제3항, 제4항 또는 제7항에 있어서, 감속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어, 상기 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어, 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어로 했을 때,
    상기 제2 유성 기어와 상기 제3 유성 기어는 제2 유성 기어의 회전 멤버와 제3 유성 기어의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버를 포함하여 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서,
    상기 제3 유성 기어의 일방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어를 선택적으로 정지(고정)가능한 제2 브레이크에 연결하는 제1 회전 멤버와,
    상기 제3 유성 기어의 타방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어와 상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제2 클러치에 연결하는 제2 회전 멤버와,
    상기 연결 멤버를 포함하고, 상기 출력부에 연결하는 제3 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 다른 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제3 클러치와 선택적으로 정지(고정) 가능한 제1 브레이크에 연결하는 제4 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제1 클러치에 연결하는 제5 회전 멤버를 갖고,
    상기 제1 회전 멤버, 제2 회전 멤버, 제3 회전 멤버, 및 제5 회전 멤버중 1개의 멤버와 입력부와의 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 4속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 5속,제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 6속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 7속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 8속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결과, 제4 클러치와 제1 브레이크의 체결중 적어도 어느 쪽에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 8속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  9. 제2항, 제5항 또는 제6항에 있어서, 증속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어, 상기 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어, 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어로 했을 때,
    상기 제2 유성 기어와 상기 제3 유성 기어는 제2 유성 기어의 회전 멤버와 제3 유성 기어의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버를 포함하여 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서,
    상기 제3 유성 기어의 일방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어를 선택적으로 정지(고정) 가능한 제2 브레이크에 연결하는 제1 회전 멤버와,
    상기 제3 유성 기어의 타방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어와 상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제2 클러치에 연결하는 제2 회전 멤버와,
    상기 연결 멤버를 포함하고, 상기 출력부에 연결하는 제3 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 다른 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제3 클러치와 선택적으로 정지(고정) 가능한 제1 브레이크에 연결하는 제4 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제1 클러치에 연결하는 제5 회전 멤버를 갖고,
    상기 제1 회전 멤버, 제3 회전 멤버, 제4 회전 멤버 및 제5 회전 멤버중 2개의 멤버간, 또는 상기 제2 회전 멤버, 제3 회전 멤버, 제4 회전 멤버 및 제5 회전 멤버중 2개의 멤버간, 또는 제1 회전 멤버, 제2 회전 멤버, 제3 회전 멤버 및 제5 회전 멤버중 1개의 멤버와 증속 장치로부터 증속된 출력과의 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  10. 제2항, 제5항 또는 제6항에 있어서, 증속 장치인 유성 기어를 제1 유성 기어, 상기 더블 선 기어형 유성 기어를 제3 유성 기어, 나머지 유성 기어를 제2 유성 기어로 했을 때,
    상기 제2 유성 기어와 상기 제3 유성 기어는 제2 유성 기어의 회전 멤버와 제3 유성 기어의 회전 멤버를 일체적으로 연결하는 연결 멤버를 포함하여 5개의 회전 멤버로 구성되는 유성 기어 세트로서,
    상기 제3 유성 기어의 일방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어를 선택적으로 정지(고정)가능한 제2 브레이크에 연결하는 제1 회전 멤버와,
    상기 제3 유성 기어의 타방 선 기어를 포함하고, 그 선 기어와 상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제2 클러치에 연결하는 제2 회전 멤버와,
    상기 연결 멤버를 포함하고, 상기 출력부에 연결하는 제3 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 다른 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제3 클러치와 선택적으로 정지(고정)가능한 제1 브레이크에 연결하는 제4 회전 멤버와,
    상기 제1 유성 기어의 하나의 멤버를 선택적으로 단접 가능한 제1 클러치에 연결하는 제5 회전 멤버를 갖고,
    일방측을 증속 장치의 증속된 출력, 타방측을 제1 회전 멤버, 제2 회전 멤버, 제3 회전 멤버 및 제5 회전 멤버 사이에 배치하여, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 4속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 5속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 6속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 7속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 8속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결과, 제4 클러치와 제1 브레이크의 체결중 적어도 어느 쪽에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 8속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 감속 장치인 제1 유성 기어와,
    제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어와,
    2개의 제3 선 기어 및 제4 선 기어와, 양 선 기어 각각에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제3 피니언에 맞물리는 하나의 제3 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어와,
    제1 링 기어에 연결되는 입력부와,
    제2 캐리어에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 캐리어와 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 캐리어와 제2 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    입력부와 센터 멤버를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    제3 캐리어 또는 센터 멤버의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제4 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 감속 장치인 제1 유성 기어와,
    제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어와,
    2개의 제3 선 기어 및 제4 선 기어와, 그 양 선 기어 각각에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 센터 멤버와, 상기 제3 피니언에 맞물리는 하나의 제3 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어와,
    제1 링 기어에 연결되는 입력부와,
    제2 캐리어에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 캐리어와 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 캐리어와 제2 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    입력부와 센터 멤버를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    센터 멤버의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제2 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  13. 제2항 또는 제5항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 증속 장치인 제1 유성 기어와,
    제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어와,
    2개의 제3 선 기어 및 제4 선 기어와, 그 양 선 기어 각각에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제3 피니언에 맞물리는 하나의 제3 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어와,
    제1 캐리어에 연결되는 입력부와,
    제2 캐리어에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 캐리어와 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 캐리어와 제2 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    제1 링 기어와 센터 멤버를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    제3 캐리어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제4 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속,제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  14. 제2항 또는 제5항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 감속 장치인 제1 유성 기어와,
    제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어와,
    2개의 제3 선 기어 및 제4 선 기어와, 양 선 기어 각각에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제3 피니언에 맞물리는 하나의 제3 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어와,
    제1 캐리어에 연결되는 입력부와,
    제2 캐리어에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 캐리어와 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 캐리어와 제4 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    제1 링 기어와 센터 멤버를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이,또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    센터 멤버의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제2 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  15. 제1항 또는 제4항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 더블 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 감속 장치인 제1 유성 기어와,
    제2 선 기어와, 제2 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제2 유성 기어와,
    2개의 제3 선 기어 및 제4 선 기어와, 양 선 기어 각각에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제3 피니언에 맞물리는 하나의 제3 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제3 유성 기어와,
    제1 캐리어에 연결되는 입력부와,
    제2 캐리어에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 링 기어 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 링 기어 제2 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    입력부와 센터 멤버를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    제3 캐리어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제4 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  16. 제1항 또는 제4항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 더블 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 감속 장치인 제1 유성 기어와,
    2개의 제2 선 기어 및 제4 선 기어와, 양 선 기어 각각에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제2 피니언에 맞물리는 하나의 제2 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제2 유성 기어와,
    제3 선 기어와, 제3 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제3 유성 기어와,
    제1 캐리어에 연결되는 입력부와,
    센터 멤버에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 링 기어 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 링 기어 제4 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    입력부와 제3 캐리어를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    제3 캐리어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제3 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  17. 제2항 또는 제6항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 더블 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 증속 장치인 더블 피니언형의 제1 유성 기어와,
    2개의 제2 선 기어 및 제4 선 기어와, 양 선 기어 각각에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제2 피니언에 맞물리는 하나의 제2 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제2 유성 기어와,
    제3 선 기어와, 제3 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제3 유성 기어와,
    제1 링 기어에 연결되는 입력부와,
    제2 캐리어에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 링 기어 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 링 기어 제2 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    제1 캐리어와 센터 멤버를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    제3 캐리어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제4 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  18. 제2항 또는 제6항에 있어서, 제1 선 기어와, 제1 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제1 더블 피니언을 지지하는 제1 캐리어를 갖는 증속 장치인 더블 피니언형의 제1 유성 기어와,
    2개의 제2 선 기어 및 제4 선 기어와, 양 선 기어 각각에 맞물리는 제2 피니언을 지지하는 제2 캐리어 및 센터 멤버와, 상기 제2 피니언에 맞물리는 하나의 제2 링 기어를 갖는 더블 선 기어형의 제2 유성 기어와,
    제3 선 기어와, 제3 링 기어와, 양 기어에 맞물리는 제3 피니언을 지지하는 제3 캐리어를 갖는 싱글 피니언형의 제3 유성 기어와,
    제1 링 기어에 연결되는 입력부와,
    센터 멤버에 연결되는 출력부와,
    제2 선 기어와 제3 선 기어를 일체적으로 연결하는 제1 연결 멤버와,
    제2 캐리어와 제3 링 기어를 일체적으로 연결하는 제2 연결 멤버와,
    제1 링 기어 제2 링 기어를 선택적으로 단접하는 제1 클러치와,
    제1 링 기어 제4 선 기어를 선택적으로 단접하는 제2 클러치와,
    제1 캐리어와 제3 캐리어를 선택적으로 단접하는 제3 클러치와,
    상기 제1 연결 멤버, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이, 또는 제4 선 기어, 제2 연결 멤버, 제2 링 기어 및 제3 캐리어중 둘 사이에 배치되어, 선택적으로 단접하는 제4 클러치와,
    제3 캐리어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제1 브레이크와,
    제3 선 기어의 회전을 선택적으로 정지시키는 제2 브레이크를 구비하고,
    상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 4속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 5속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 6속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에의해 7속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 후퇴속으로 하여, 적어도 전진 7속에서 후퇴 1속을 얻는 변속 제어 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  19. 제11항, 제12항, 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제4 클러치의 일방측은 제2, 제3, 제4 선 기어중 하나의 선 기어에 연결하고, 타방측은 입력부에 연결하고,
    상기 변속 제어 수단은, 상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 4속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 5속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 6속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 7속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 8속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결과, 제4 클러치와 제1 브레이크의 체결중 적어도 어느 쪽에 의해 후퇴속으로 하는 적어도 전진 8속에서 후퇴 1속을 얻는 수단인 것으로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  20. 제13항, 제14항 또는 제17항에 있어서, 상기 제4 클러치의 일방측은 제2, 제3, 제4 선 기어중 하나의 선 기어에 연결하고, 타방측은 상기 증속 장치로부터의 증속된 출력측과 연결하고,
    상기 변속 제어 수단은, 상기 제1 클러치와 제1 브레이크의 체결에 의해 1속, 제1 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 2속, 제1 클러치와 제2 클러치의 체결에 의해 3속, 제1 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 4속, 제1 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 5속, 제3 클러치와 제4 클러치의 체결에 의해 6속, 제2 클러치와 제3 클러치의 체결에 의해 7속, 제3 클러치와 제2 브레이크의 체결에 의해 8속, 제2 클러치와 제1 브레이크의 체결과, 제4 클러치와 제1 브레이크의 체결중 적어도 어느 쪽에 의해 후퇴속으로 하는 적어도 전진 8속에서 후퇴 1속을 얻는 수단인 것으로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  21. 제1항 내지 제10항에 있어서, 상기 더블 선 기어형 유성 기어를 다른 기어수를 갖는 2개의 선 기어와, 그 2개의 선 기어 각각에 맞물리는 기어 수가 다른 단을 갖는 피니언을 갖는 유성 기어로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
  22. 제1항 내지 제10항에 있어서, 상기 더블 선 기어형 유성 기어를 같은 기어 수를 갖는 2개의 선 기어와, 그 2개의 선 기어 각각에 맞물리는 피니언을 갖는 유성 기어로 한 것을 특징으로 하는 자동 변속기용 기어 변속 장치.
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