KR20080033789A

KR20080033789A - 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인

Info

Publication number: KR20080033789A
Application number: KR1020060099960A
Authority: KR
Inventors: 서현승
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-17

Abstract

4개의 단순 유성기어셋트를 다수의 클러치와 브레이크로 조합하여 전진 9속 및 후진 3속까지 구현할 수 있도록 함으로써, 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 목적으로;

단순 유성기어셋트인 제1, 2 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 입력축으로부터의 회전 동력이 선택적으로 입력되는 제1,2 입력 경로와, 상기 제1,2 입력 경로를 통해 입력되는 회전 동력을 감속 및 동속, 그리고 역회전으로 변속된 회전동력을 출력하는 1개의 중간 출력경로를 보유하는 제1 변속부와;

단순 유성기어셋트인 제3, 4 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 상기 중간 출력경로를 통해 출력되는 회전동력을 제1, 2 중간 입력경로를 통해 전달받아 전진9속 및 후진 3속으로 변속시켜 최종 출력 경로를 통해 출력이 이루어지도록 하는 제2 변속부와;

상기 제1, 2 변속부에 배치되어 해당 작동요소가 선택적으로 입력요소 및 고정요소로 작동할 수 있도록 하는 다수의 마찰부재를 포함하여 이루어지는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인을 제공한다.

자동 변속기. 클러치. 유성기어셋트

Description

차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인{9 - SHIFT GEAR TRAIN IN AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

도 1은 본 발명에 의한 자동 변속기의 기어 트레인을 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 의한 기어 트레인에 적용되는 마찰요소의 작동표.

도 3은 본 발명에 의한 기어 트레인의 속도선도이다.

본 발명은 차량용 9속 및 후진 3속을 구현할 수 있는 자동 변속기의 기어 트레인에 관한 것이다.

통상적으로 자동 변속기의 다단 변속 메커니즘은, 복수의 유성기어세트를 조합하여 구현되고 있으며, 이러한 복수의 유성기어세트가 조합된 기어 트레인은 토크 컨버터로부터 회전 동력을 입력받아 이를 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 하게 된다.

이러한 자동 변속기에 있어서는 구현 가능한 변속단이 많을수록 보다 적절한 변속비의 설계가 가능할 뿐만 아니라 동력성능 및 연비 면에서 우수한 차량을 구현할 수 있기 때문에 보다 많은 변속단을 구현하는 자동변속기는 꾸준한 연구의 관심 이 되고 있다.

그리고 동일 변속단을 구현한다고 하더라도 유성기어세트의 조합 방법에 따라 기어 트레인의 내구성, 동력전달효율, 크기 등이 달라지게 되어, 보다 견고하고, 동력손실이 없으며 보다 컴팩트한 파워 트레인 구성을 발명하기 위한 노력이 항시 진행되고 있다.

특히, 변속단이 많을수록 운전자가 변속을 자주 해주어야 하는 불편이 발생하는 수동 변속기와는 달리 자동 변속기는 운전 상태에 따라 제어유닛이 기어 트레인의 작동을 제어함으로써 변속을 수행하게 되므로, 보다 많은 변속단을 구현할 수 있는 기어 트레인의 구성을 찾는 노력이 계속되고 있다.

이러한 관점에서 볼 때, 현재 통상적으로 사용되고 있는 자동 변속기는 4속 및 5속 자동 변속기가 주류를 이루고 있으나, 최근에는 6속 자동 변속기가 개발되어 차량에 적용되고 있으며, 한편으로는 그 이상의 변속단을 구현할 수 있는 자동 변속기의 개발이 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

이에 따라 본 발명자는 상기와 같은 자동 변속기의 개발에 부응하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 본 발명의 본 발명의 목적은 4개의 단순 유성기어셋트를 다수의 클러치와 브레이크로 조합하여 전진 9속 및 후진 3속까지 구현할 수 있도록 함으로써, 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있도록 한 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인을 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 단순 유성기어셋트인 제1, 2 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 입력축으로부터의 회전 동력이 선택적으로 입력되는 제1,2 입력 경로와, 상기 제1,2 입력 경로를 통해 입력되는 회전 동력을 감속 및 동속, 그리고 역회전으로 변속된 회전동력을 출력하는 1개의 중간 출력경로를 보유하는 제1 변속부와;

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 기어 트레인의 구성도로서, 싱글 피니언 유성기어셋트인 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)로 이루어지는 제1 변속부(T1)와, 싱글 피니언 유성기어셋트인 제3,4 유성기어셋트(PG3)(PG4)의 조합으로 이루어지는 제2 변속부(T2)를 포함하여 이루어짐으로써, 입력축(IS)으로부터 입력되는 회전이 상기 제1, 2 변속부(T1)(T2)를 거치면서 변속되어 출력기어(OG)로 출력된다.

상기에서 입력축(IS)은 입력부재로서 토크 컨버터의 터빈축을 의미하며, 이 는 엔진의 크랭크 축으로부터의 회전 동력이 토크 컨버터를 통해 토크 변환이 이루어지면서 입력되고, 출력기어(OG)는 출력부재로서 공지의 차동장치를 통해 좌우 구동륜을 구동시키게 된다.

상기 제1 변속부(T1)를 구성하고 있는 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)는 2개의 입력경로를 통해 선택적으로 입력이 이루어지고, 1개의 중간 출력경로를 통해 감속, 동속, 역회전 출력이 이루어지게 된다.

이를 위하여 상기 제1 유성기어셋트(PG1)의 유성 캐리어(PC1)와 제2 유성기어셋트(PG2)의 링기어(R2)를 직접적으로 연결하고, 상기 제1 유성기어셋트(PG1)의 링기어(R1)와 제2 유성기어셋트(PG2)의 유성 캐리어(PC2)를 직접 연결하였다.

이에 따라 제1 변속부(T1)는 상기 제1 유성기어셋트(PG1)의 선기어(S1)로 이루어지는 제1 작동요소(N1)와, 상기 제1 유성기어셋트(PG1)의 유성 캐리어(PC1)와 제2 유성기어셋트(PG2)의 링기어(R2)로 이루어지는 제2 작동요소(N2)와, 상기 제1 유성기어셋트(PG1)의 링기어(R1)와 제2 유성기어셋트(PG2)의 유성 캐리어(PC2)로 이루어지는 제3 작동요소(N3)와, 상기 제2 유성기어셋트(PG2)의 선기어(S2)로 이루어지는 제4 작동요소(N4)를 보유하게 된다.

상기에서 제1 작동요소(N1)는 입력축(IS)과 제1 클러치(C1)를 개재시켜 제1 입력경로(IP1)를 형성하여 전진 전(全)변속단에서 입력요소로 작동하고, 상기 제4 작동요소(N4)는 입력축(IS)과 제2 클러치(C2)를 개재시켜 제2 입력경로(IP2)를 형성하여 전진 4, 7, 9속 및 후진 전(全)변속단에서 고정요소로 작동하게 된다.

그리고 상기에서 제3 작동요소(N3)는 제1 브레이크(B1)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과 연결되어 전진 1, 3, 5속과 후진 1,2,3속에서 고정요소로 작동하게 되며, 상기 제4 작동요소(N4)는 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과 연결되어 전진 2, 6, 8속에서 고정요소로 작동하게 된다.

또한, 상기에서 제2 작동요소(N2)는 출력요소로서 제1 변속부(T1)에서 변속된 회전동력을 제2 변속부(T2)로 전달할 수 있도록 중간 출력경로(MOP)를 형성하게 된다.

상기 제2 변속부(T2)를 구성하고 있는 제3, 4 유성기어셋트(PG3)(PG4)는 2개의 입력경로를 통해 상기 중간 출력경로(MOP)의 회전동력을 전달받아 최종 출력 경로를 통해 출력이 이루어지도록 한다.

이를 위하여 상기 제3 유성기어셋트(PG3)의 선기어(S3)와 제4 유성기어셋트(PG4)의 유성 캐리어(PC4)를 직접적으로 연결하고, 상기 제3 유성기어셋트(PG3)의 유성 캐리어(PC3)와 제4 유성기어셋트(PG4)의 링기어(R3)를 직접 연결하였다.

이에 따라 상기 제2 변속부(T2)는 상기 제4 유성기어셋트(PG4)의 선기어(S4)로 이루어지는 제5 작동요소(N5)와, 상기 제3 유성기어셋트(PG3)의 선기어(S3)와 제4 유성기어셋트(PG4)의 유성 캐리어(PC4)로 이루어지는 제6 작동요소(N6)와, 상기 제3 유성기어셋트(PG3)의 유성 캐리어(PC3)와 제4 유성기어셋트(PG4)의 링기어(S4)로 이루어지는 제7 작동요소(N7)와, 상기 제4 유성기어셋트(PG4)의 링기어(R4)로 이루어지는 제8 작동요소(N8)를 보유하게 된다.

상기에서 제5 작동요소(N5)는 상기 중간 출력경로(MOP)와 제3 클러치(C3)를 개재시켜 제1 중간 입력경로(MIP1)를 형성하여 전진 제3, 6, 7 변속단에서 입력요 소로 작동하고, 상기 제6 작동요소(N6)는 상기 중간 출력경로(MOP)와 직접적으로 연결되면서 제2 중간 입력경로(MIP2)를 형성하여 항시 입력요소로 작동하며, 상기 제7 작동요소(N7)는 최종 출력 경로(OP)로서 출력기어(OG)와 연결되어 항시 출력요소로 작동하게 된다.

그리고 상기 제8 작동요소(N8)는 제3 브레이크(B3)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과 연결되어 전진 1, 2, 4 속 및 후진 1속에서 고정요소로 작동하게 되고, 상기 제 4 작동요소(N4)가 제4 브레이크(B4)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과 연결되어 전진 5, 8,9속 및 후진 3속에서 작동하게 된다.

상기에서 제1,2,3 클러치(C1∼C3)와 제1,2,3,4 브레이크(B1∼B4)는 유압에 의하여 클러치와 브레이크가 마찰 결합되는 다판식 유압 마찰 결합 유닛으로 이루어지는 것이 통상적이다.

도 2는 본 발명에 적용되는 마찰요소 즉, 클러치와 브레이크가 각 변속단에서 작동하는 것을 나타낸 작동표로서, 본 발명의 기어 트레인은 각 변속단에서 3개의 마찰요소가 작동하면서 변속이 이루어짐을 알 수 있다.

도 3은 본 발명에 의한 기어 트레인의 변속선도를 도시한 것으로서, 하측의 가로선이 회전속도 "0"을 나타내고, 하측의 가로선이 회전속도"1.0" 즉, 입력축(IS)과 동일 회전속도를 나타낸다.

그리고 제1 변속부(T1)의 4개의 세로선은 좌측으로부터 차례로 제1 작동요소(N1)인 제1 유성기어셋트(PG1)의 선기어(S1), 제2 작동요소(N2)인 제1 유성기어셋트(PG1)의 유성 캐리어(PC1) 및 제2 유성기어셋트(PG2)의 링기어(R2), 제3 작동 요소(N3)인 제1 유성기어셋트(PG1)의 링기어(R1) 및 제2 유성기어셋트(PG2)의 유성 캐리어(PC2), 제4 작동요소(N4)는 제2 유성기어셋트(PG2)의 링기어(R2)로 설정되며, 이들 간격은 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)의 기어비(선기어의 잇수/링기어의 잇수)에 따라 결정된다.

또한, 제2 변속부(T2)의 4개의 세로선은 좌측으로부터 제5 작동요소(N5)인 제4 유성기어셋트(PG4)의 선기어(S4), 제6 작동요소(N5)인 제3 유성기어셋트(PG3)의 선기어(S3)와 제4 유성기어셋트(PG4)의 유성 캐리어(PC4), 제7 작동요소(N7)인 제3 유성기어셋트(PG3)의 유성 캐리어(PC3)와 제4 유성기어셋트(PG4)의 링기어(R4), 제8 작동요소(N8)인 제3 유성기어셋트(PG3)의 선기어(S3)로 설정되며, 이들 간격은 제3, 4 유성기어셋트(PG3)(PG4)의 기어비에 따라 결정되고, 상기와 같은 변속선도는 기어 트레인의 당업자라면 모두 잘 알고 있는 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

[전진 1속]

전진 1속에서는 도 2에서와 같이 제1 클러치(C1)와 제1,2 브레이크(B1)(B3)가 작동 제어된다.

그러면 제1 변속부(T1)에서는 제1 작동요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3 작동요소(N3)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 작동요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 작동요 소(N8)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제1 변속선(SP1)을 형성하게 되며, 이의 제1 변속선(SP1)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D1 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 1속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 2속]

전진 2속에서는 상기 전진 1속에서 작동하던 마찰요소 중 제1 브레이크(B1)의 작동이 해제되고 제2 브레이크(B2)가 작동 제어된다.

그러면 상기 전진 1속에서와 같이 제1 변속부(T1)에서는 제1 작동요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제4 작동요소(N4)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 회전요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 작동요소(N8)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제2 변속선(SP2)을 형성하게 되며, 이의 제2 변속선(SP2)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D2 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 2속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 3속]

전진 3속에서는 상기 전진 2속에서 작동하던 마찰요소 중 제2, 3 브레이크(B2)(B3)의 작동은 해제되고, 제3 클러치(C3)와 제1 브레이크(B1)가 작동 제어된다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 작동요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 클러치(C3)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 입력요소로 작동하면서 직결의 상태가 되어 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제3 변속선(SP3)을 형성하게 되며, 이의 제3 변속선(SP3)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D3 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 3속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 4속]

전진 4속에서는 상기 전진 3속에서 작동하던 마찰요소 중 제3 클러치(C3) 및 제1 브레이크(B1)의 작동이 해제되고 제2 클러치(C2)와 제3 브레이크(B3)가 작동 제어된다.

그러면 제1 변속부(T1)에서는 제1 작동요소(N1)와 제4 작동요소(N4)로 동시에 입력이 이루어짐으로써, 직결의 상태가 되어 제2 작동요소(N2)를 통해 입력 그대로의 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제8 작동요소(N8)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제4 변속선(SP4)을 형성하게 되며, 이의 제4 변속선(SP4)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D4 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 4속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 5속]

전진 5속에서는 상기 전진 4속에서 작동하던 마찰요소 중 제2 클러치(C2) 및 제3 브레이크(B3)의 작동이 해제되고, 제1, 4 브레이크(B1)(B4)가 작동 제어된다.

그러면 제1 변속부(T1)에서는 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3 작동요소(N3)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 작동요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제4 브레이크(B4)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제5 변속선(SP5)을 형성하게 되며, 이의 제5 변속선(SP5)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D5 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 5속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 6속]

전진 6속에서는 상기 전진 5속에서 작동하던 마찰요소 중 제1, 4 브레이크(B1)(B4)의 작동은 해제되고, 제3 클러치(C3)와 제2 브레이크(B2)가 작동 제어된다.

그러면 제1 변속부(T1)에서는 제1 작동요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제4 작동요소(N4)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 작동요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 작동요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 클러치(C3)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 입력요소로 작동하면서 직결의 상태가 되어 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제6 변속선(SP6)을 형성하게 되며, 이의 제6 변속선(SP6)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D6 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 6속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 7속]

전진 7속에서는 상기 전진 6속에서 작동하던 마찰요소 중 제2 브레이크(B2)의 작동이 해제되고 제2 클러치(C2)가 작동 제어된다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 작동요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 클러치(C3)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 입력요소로 작동하면서 직결의 상태가 되어 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제7 변속선(SP7)을 형성하게 되며, 이의 제7 변속선(SP7)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D7 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 7속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 8속]

전진 8속에서는 상기 전진 7속에서 작동하던 마찰요소 중 제2, 3 클러치(C2)(C3)의 작동이 해제되고, 제2, 4 브레이크(B2)(B4)가 작동 제어된다.

그러면 제1 변속부(T1)에서는 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제4 작동요소(N4)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 작동요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제4 브레이크(B4)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제8 변속선(SP8)을 형성하게 되며, 이의 제8 변속선(SP8)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D8 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 8속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 9속]

전진 9속에서는 상기 전진 8속에서 작동하던 마찰요소 중 제2, 4 브레이크(B2)(B4)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)와 제4 브레이크(B4)가 작동 제어된다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제4 브레이크(B4)의 작동으로 제5 작동요 소(N5)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 제9 변속선(SP9)을 형성하게 되며, 이의 제9 변속선(SP9)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 D9 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 9속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[후진 1속]

후진 1속에서는 제2 클러치(C2)와 제1,3 브레이크(B1)(B3)가 작동 제어된다.

그러면 제1 변속부(T1)에서는 제4 작동요소(N4)로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3 작동요소(N3)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 작동요소(N2)를 통해 역회전 출력이 이루어진다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제4 브레이크(B4)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 후진 제1 변속선(RS1)을 형성하게 되며, 이의 후진 제1 변속선(RS1)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 SR1 만큼의 출력이 이루어지면서 후진 1속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[후진 2속]

후진 2속에서는 상기 후진 1속에서 작동하던 마찰요소중 제3 브레이크(B3)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동 제어된다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 작동요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제3 클러치(C3)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 입력요소로 작동하면서 직결의 상태가 되어 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 후진 제2 변속선(RS2)을 형성하게 되며, 이의 후진 제2 변속선(RS2)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 SR2 만큼의 출력이 이루어지면서 후진 2속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[후진 3속]

후진 3속에서는 상기 후진 2속에서 작동하던 마찰요소 중 제3 클러치(C3)의 작동이 해제되고, 제4 브레이크(B4)가 작동 제어된다.

그리고 제2 변속부(T2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제6 작동요소(N6)로 입력되고 있는 상태에서 상기 제4 브레이크(B4)의 작동으로 제5 작동요소(N5)가 고정요소로 작동하면서 제7 작동요소(N7)를 통해 출력이 이루어지게 됨으로써, 후진 제3 변속선(RS3)을 형성하게 되며, 이의 후진 제3 변속선(RS3)과 출력요소인 제7 작동요소(N7)를 연결하는 SR3 만큼의 출력이 이루어지면서 후진 3속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기에서 본 발명의 기어 트레인에 대한 바람직한 실시예를 개시하고 있으 나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면 4개의 단순 유성기어셋트를 3개의 클러치와 4개의 브레이크로 조합하여 전진 9속 및 후진 3속을 구현할 수 있도록 하고 있는 바, 엔진의 동력을 효과적으로 이용하여 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims

단순 유성기어셋트인 제1, 2 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 입력축으로부터의 회전 동력이 선택적으로 입력되는 제1,2 입력 경로와, 상기 제1,2 입력 경로를 통해 입력되는 회전 동력을 감속 및 동속, 그리고 역회전으로 변속된 회전동력을 출력하는 1개의 중간 출력경로를 보유하는 제1 변속부와;

단순 유성기어셋트인 제3, 4 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 상기 중간 출력경로를 통해 출력되는 회전동력을 제1, 2 중간 입력경로를 통해 전달받아 전진9속 및 후진 3속으로 변속시켜 최종 출력 경로를 통해 출력이 이루어지도록 하는 제2 변속부와;

상기 제1, 2 변속부에 배치되어 해당 작동요소가 선택적으로 입력요소 및 고정요소로 작동할 수 있도록 하는 다수의 마찰부재를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제1항에 있어서, 제1,2 변속부를 구성하는 제1,2,3,4 유성기어셋트는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 변속부는 제1 유성기어셋트의 유성 캐리어와 제2 유성기어셋트의 링기어를 직접적으로 연결하고, 제1 유성기어셋트의 링기어 와 제2 유성기어셋트의 유성 캐리어를 직접 연결하여;

제1 유성기어셋트의 선기어로 이루어지는 제1 작동요소와, 제1 유성기어셋트의 유성 캐리어와 제2 유성기어셋트의 링기어로 이루어지는 제2 작동요소와, 제1 유성기어셋트의 링기어와 제2 유성기어셋트의 유성 캐리어로 이루어지는 제3 작동요소와, 제2 유성기어셋트의 선기어로 이루어지는 제4 작동요소를 보유함을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제3항에 있어서, 제1 작동요소가 입력축과 가변적으로 연결되어 제1 입력경로를 형성하고, 제4 작동요소가 입력축과 가변적으로 연결되어 제2 입력경로를 형성하며, 제2 작동요소가 제2 변속부와 연결되는 중간 출력경로를 형성함을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제3항에 있어서, 제3 작동요소와 제4 작동요소가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 변속부는 제3 유성기어셋트의 선기어와 제4 유성기어셋트의 유성 캐리어를 직접적으로 연결하고, 제3 유성기어셋트의 유성 캐리어와 제4 유성기어셋트의 링기어를 직접 연결하여;

제4 유성기어셋트의 선기어로 이루어지는 제5 작동요소와, 상기 제3 유성기 어셋트의 선기어와 제4 유성기어셋트의 유성 캐리어로 이루어지는 제6 작동요소와, 상기 제3 유성기어셋트의 유성 캐리어와 제4 유성기어셋트의 링기어로 이루어지는 제7 작동요소와, 상기 제4 유성기어셋트의 링기어로 이루어지는 제8 작동요소를 보유함을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제6항에 있어서, 제5 작동요소가 중간 출력경로와 가변적으로 연결되어 제1 중간 입력경로를 형성하고, 제6 작동요소가 중간 출력경로와 직접적으로 연결되면서 제2 중간 입력경로를 형성하며, 제7 작동요소가 최종 출력 경로를 형성함을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.
제1항에 있어서, 마찰부재는 입력축과 제1 작동요소 사이에 개재되는 제1 클러치와;

입력축과 제4 작동요소 사이에 개재되는 제2 클러치와;

제2 작동요소와 제5 작동요소 사이에 개재되는 제3 클러치와;

제3 작동요소와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제1 브레이크와;

제4 작동요소와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제2 브레이크와;

제8 작동요소와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제3 브레이크와;

제5 작동요소와 변속기 하우징 사이에 개재되는 제4 브레이크를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 9속 자동 변속기의 기어 트레인.