KR20090017875A - 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인 - Google Patents

Abstract

1개의 단순 유성기어셋트와 1개의 복합 유성기어셋트를 2개의 클러치와 3개의 브레이크로 조합하여 전진 6속과 후진 2속을 구현할 목적으로;

단순 유성기어셋트로서, 입력축으로부터 입력경로를 통해 입력되는 회전동력이 제1 중간 출력경로를 통해 감속 출력이 이루어지고, 제2 중간 출력경로를 통해 역회전 출력이 이루어지며, 선택적으로 직결의 상태가 되는 제1 유성기어셋트와;

복합 유성기어셋트로서, 상기 입력축과 가변적으로 연결되는 제1 가변 입력경로와 상기 제2 중간 출력경로와 가변적으로 연결되는 제2 가변 입력경로에 연결되는 제1 중간 입력경로와, 상기 제1 중간 출력경로와 연결되는 제2 중간 입력경로를 통해 입력되는 회전동력을 변속하여 최종 출력경로를 통해 출력하는 제2 유성기어셋트를 포함하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인을 제공한다.

유성기어셋트, 선기어, 유성 캐리어, 링기어, 클러치, 브레이크

Description

차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인{6 - SPEED POWER TRAIN OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동 변속기에 적용되어 6속의 변속단을 구현할 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 6속 파워트레인에 관한 것이다.

차량용 자동 변속기는 차량의 적소에 배치된 검출수단으로부터 차량의 운전 상태를 검출하고, 이를 근거로 하여 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서 자동으로 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 있는 파워 트레인을 작동 제어하여 자동으로 변속을 수행하도록 구성되어 있다.

이에 따라 자동 변속기에 적용되는 파워 트레인은 동력 성능 및 연료 소비율의 향상을 위해서 보다 많은 변속단을 구현할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 동일 수의 변속단을 구현하더라도 유성기어셋트의 조합 방법에 따라 내구성 및 동력 전달 효율, 그리고 크기 및 중량 등이 크게 달라지기 때문에, 보다 견고하고 동력 손실을 최소화하면서도 컴팩트화 할 수 있는 파워 트레인의 개발을 위한 노력이 계속되고 있다.

이와 같이 유성기어셋트를 이용하는 파워 트레인을 개발함에 있어서는 새로운 유성기어셋트를 개발하는 것이 아니라, 기존에 나와 있는 단순 유성기어셋트와, 복합 유성기어셋트를 어떤 방식으로 조합하고, 이에 수반되는 클러치와 브레이크, 그리고 원웨이 클러치를 어느 위치에 몇 개를 배치하여 가능한 동력 손실이 없이 원하는 변속단과 이에 따르는 변속비를 구현하는데 그 목표를 두고 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

특히, 수동 변속기의 경우에는 변속단이 지나치게 많으면 운전자가 자주 변속을 해주어야 하는 불편함이 있으나, 자동 변속기의 경우에 있어서는 운전 상태에 따라 자동으로 변속이 이루어지게 되는 바, 보다 많은 변속단을 구현할 수 있는 파워 트레인을 개발하는 것은 매우 중요한 가치가 있다고 할 수 있다.

이러한 추세에 부응하기 위하여, 최근에는 전진 6속 이상의 변속단을 구현할 수 있는 파워 트레인의 연구가 다양하게 진행되고 있다.

그 일례로서는 도 4에서와 같이, 3개의 싱글 피니언 유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)를 조합하되, 제1 유성 캐리어(102)와 제2 링기어(104)가 연결되고, 제2 유성 캐리어(106)와 제3 링기어(108)와 연결되며, 제1 링기어(110)와 제3 유성 캐리어(112)가 연결된다.

그리고 제2 선기어(114)는 입력축(100)과 직접 연결되며, 제1 선기어(116)는 제1 클러치(C1)를 개재시켜 입력축(100)과 가변적으로 연결되고, 제 1 유성 캐리어(102)는 제2 클러치(C2)를 개재시켜 입력축(100)과 가변적으로 연결된다.

또한, 제3 선기어(118)는 제1 브레이크(B1)를 개재시켜 하우징(120)과 연결 되고, 제1 유성 캐리어(102)와 제1 선기어(116)는 각각 제2, 3 브레이크(B2)(B3)를 개재시켜 하우징(120)과 연결되며, 제3 유성 캐리어(112)는 출력기어(122)가 자착되어 출력요소로 작동하게 된다.

이러한 파워 트레인은 도 5에서와 같이, 전진 제1속에서는 제1, 2 브레이크(B1)(B2)가 작동하고, 제2 속에서는 제1, 3 브레이크(B1)(B3)가 작동하며, 제3속에서는 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1)가 작동하고, 제4속에서는 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)가 작동하며, 제5속에서는 제1, 2 클러치(C1)(C2)가 작동하고, 제6속에서는 제2 클러치(C2)와 제3 브레이크(B3)가 작동하며, 후진 변속단에서는 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)가 작동하면서 전진 6속과 후진 1속의 변속단을 구현하게 된다.

그러나 상기와 같은 파워 트레인에 있어서는 클러치 및 브레이크가 모두 변속기 후방에 배치되어 있는바, 작동 유로의 형성에 불리하다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 후진 변속비가 작아 후진 등판 성능이 불리하며, 2단과 3단 사이의 단간비가 크기 때문에 저속 영역의 시내 주형 영역에서 팁인 충격이 크고, 전진 1속의 변속비가 크기 때문에 발진시 타이어 슬립이 발생하며, 최고 변속단에서 기어비가 낮아 구동력이 좋지 않다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 1개의 단순 유성기어셋트와 1개의 복합 유성기어셋트를 2개의 클러치와 3개의 브레이크로 조합하여 전진 6속과 후진 2속을 구현하되, 각 변속단에서 2개의 마찰요소가 작동하면서 변속이 이루어지도록 함으로써, 오일펌프의 용량 축소와 유압 제어효율을 높일 수 있도록 한 차량용 6속 자동 변속기의 파워 트레인을 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 단순 유성기어셋트로서, 입력축으로부터 입력경로를 통해 입력되는 회전동력이 제1 중간 출력경로를 통해 감속 출력이 이루어지고, 제2 중간 출력경로를 통해 역회전 출력이 이루어지며, 선택적으로 직결의 상태가 되는 제1 유성기어셋트와;

복합 유성기어셋트로서, 상기 입력축과 가변적으로 연결되는 제1 가변 입력경로와 상기 제2 중간 출력경로와 가변적으로 연결되는 제2 가변 입력경로에 연결되는 제1 중간 입력경로와, 상기 제1 중간 출력경로와 연결되는 제2 중간 입력경로를 통해 입력되는 회전동력을 변속하여 최종 출력경로를 통해 출력하는 제2 유성기어셋트와;

상기 제1,2 유성기어셋트의 회전요소를 상호 연결하고, 변속기 하우징과 연결하는 다수의 마찰부재를 포함하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인을 제공한다.

상기에서 제1 유성기어셋트는 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어지고, 제2 유성기어셋트는 싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 링기어와 유성캐리 어를 공유하는 복합 유성기어셋트로 이루어진다.

그리고 상기 제1 유성기어셋트는 제1 선기어가 항시 입력요소로 작동될 수 있도록 입력축과 직접적으로 연결되어 입력경로를 형성하고, 제1 링기어와 제1 유성 캐리어가 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨과 동시에 제1, 2 중간 출력경로를 형성한다.

상기 제2 유성기어셋트는 숏 피니언과 치합되는 제2 선기어가 상기 제1 중간 출력경로와 연결되어 제2 중간 입력경로를 형성하고, 제2 링기어가 제1,2 가변 입력경로와 연결되어 제1 중간 입력경로를 형성하며, 제2 유성 캐리어가 출력축과 연결되어 최종 출력경로를 형성하며, 롱 피니언과 치합되는 제3 선기어가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는 더블 피니언 유성기어셋트로서, 제1 선기어가 항시 입력요소로 작동될 수 있도록 입력축과 직접적으로 연결되어 입력경로를 형성하고, 제1 링기어와 제1 유성 캐리어가 각각 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨과 동시에 제1, 2 중간 출력경로를 형성하는 제1 유성기어셋트와;

싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하면서 숏 피니언과 치합되는 제2 선기어가 상기 제1 중간 출력경로와 연결되어 제2 중간 입력경로를 형성하고, 제2 링기어가 제1,2 가변 입력경로와 연결되어 제1 중간 입력경로를 형성하며, 제2 유성 캐리어가 출력축과 연결되어 최종 출력경로를 형성하며, 롱 피니언과 치합되는 제3 선기어가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 변속기 하우징과 가변적으로 연결되는 제2 유성기어셋트와;

상기 제1,2 유성기어셋트의 작동요소를 상호 연결하고, 변속기 하우징과 연결하는 다수의 마찰부재를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인을 제공한다.

상기에서와 같이, 본 발명의 파워 트레인은, 1개의 단순 유성기어셋트와 1개의 복합 유성기어셋트를 2개의 클러치와 3개의 브레이크로 조합하여 전진 6속과 후진 2속을 구현하되, 각 변속단에서 2개의 마찰요소가 작동하면서 변속이 이루어지도록 함으로써, 오일펌프의 용량 축소와 유압 제어효율을 높일 수 있는 발명인 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 일 실시예를 도시한 것으로서, 본 발명의 파워 트레인은 동일축선상에 배치되는 제1, 2 유성기어세트(PG1)(PG2)와, 2개의 클러치(C1)(C2)로 이루어지는 클러치 수단과, 그리고 3개의 브레이크(B1)(B2)(B3)로 이루어지는 브레이크 수단을 포함하여 이루어진다.

이에 따라 입력축(IS)으로부터 입력되는 회전이 상기 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)를 거치면서 변속되어 출력축(OS)를 통해 출력되는데, 상기 제1 유성기어셋트(PG1)가 엔진측으로 배치되고, 제2 유성기어셋트(PG2)가 상기 제1 유성기 어셋트(PG1)의 후측에 배치된다.

상기에서 입력축(IS)은 입력부재로서 토크 컨버터의 터빈축을 의미하며, 이는 엔진의 크랭크 축으로부터의 회전 동력이 토크 컨버터를 통해 토크 변환이 이루어지면서 입력되고, 출력축(OS)은 출력부재로서 미도시한 출력기어를 거쳐 공지의 차동장치를 통해 좌우 구동륜을 구동시키게 된다.

상기 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 입력경로(IP)로 입력되는 회전동력이 제1 중간 출력경로(MOP1)를 통해 감속 출력이 이루어지고, 제2 중간 출력경로(MOP2)를 통해 역회전 출력이 이루어지며, 선택적으로 직결의 상태가 되면서 동속 출력이 이루어지게 된다.

이를 위하여 제1 유성기어셋트(PG1)는 2개의 피니언을 보유하는 더블 피니언 유성기어셋트로서, 제1 선기어(S1)로 이루어지는 제1 회전요소(N1)와, 제1 링기어(R1)으로 이루어지는 제2 회전요소(N2)와, 제1 유성 캐리어(PC1)로 이루어지는 제3 회전요소(N3)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 제1 회전요소(N1)가 항시 입력요소로 작동할 수 있도록 입력축(IS)과 직접적으로 연결되고, 제2 회전요소(N2)가 출력요소로서 제1 중간 출력경로(MOP1)를 형성함과 동시에 선택적인 고정요소가 될 수 있도록 변속기 하우징(H)과 가변 연결되며, 제3 회전요소(N3)가 출력요소로서 제2 중간 출력경로(MOP2)를 형성함과 동시에 선택적인 고정요소가 될 수 있도록 변속기 하우징(H)과 가변 연결된다.

이에 따라 상기 제1 회전요소(N1)로 입력되는 회전동력은 제1 브레이크(B1) 의 작동시 제1 중간 출력경로(MOP1)를 통해 감속 출력이 이루어지고, 제2 브레이크(B2)의 작동시 제2 중간 출력경로(MOP)를 통해 역회전 출력이 이루어지게 되며, 선택적으로 직결의 상태가 되면서 상기 제1,2 중간 출력 경로(MOP1)(MOP2)를 통해 동속 출력이 이루어지게 된다.

그리고 상기 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 상기 입력축(IS)과 가변적으로 연결되는 제1 가변 입력경로(MAIP1)와 상기 제2 중간 출력경로(MOP2)와 가변적으로 연결되는 제2 가변 입력경로(MAIP2)에 연결되는 제1 중간 입력경로(MIP1)와, 상기 제1 중간 출력경로(MOP1)과 연결되는 제2 중간 입력경로(MIP2)를 통해 입력되는 회전동력을 전진6속 및 후진 2속으로 변속하여 최종 출력경로(OP)를 통해 출력하게 된다.

이를 위하여 제2 유성기어셋트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어셋트와 더블 피니언 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하는 래비뉴 타입 복합유성기어셋트로 이루어진다.

이에 따라 상기 제2 유성기어셋트(PG2)는 숏 피니언(P1)과 치합되는 제2 선기어(S2)로 이루어지는 제4 회전요소(N4), 제2 링기어(R2)로 이루어지는 제5 회전요소(N5), 제2 유성 캐리어(PC2)로 이루어지는 제6 회전요소(N6), 롱 피니언(P2)와 치합되는 제3 선기어(S3)로 이루어지는 제7 회전요소(N7)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 제4 회전요소(N4)가 상기 제1 중간 출력경로(MOP1)와 연결되어 제2 중간 입력경로(MIP2)를 형성하며, 상기 제5 회전요소(N5)가 상기 제1,2 가변 입력경로(MAIP1)(MAIP2)와 연결되어 제1 중간 입력경로(MIP1)를 형성하고, 상기 제 6 회전요소(N6)가 출력축(OS)과 연결되면서 최종 출력경로(OP)를 형성하며, 상기 제7 회전요소(N7)가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 변속기 하우징(H)과 가변적으로 연결된다.

또한, 상기 제1,2 가변 입력경로(MAIP1)(MAIP2)상에는 각각 독립적인 회전동력의 단속을 위하여 제1,2 클러치(C1)(C2)가 배치되고, 상기 제2,3,6 회전요소(N2)(N3)(N6)와 변속기 하우징(H) 사이에는 각각 독립적인 고정요소로 작동할 수 있도록 제1,2,3 브레이크(B1)(B2)(B3)가 배치된다.

상기에서 제1,2 클러치(C1)(C2)와 제1,2,3 브레이크(B1)(B2)(B3)는 유압에 의하여 마찰 결합되는 다판식 유압 마찰 결합 유닛으로 이루어지는 것이 통상적이다.

도 2는 본 발명에 적용되는 마찰부재 즉, 클러치와 브레이크가 각 변속단에서 작동하는 것을 나타낸 작동표로서, 본 발명의 파워 트레인은 각 변속단에서 2개의 마찰부재가 작동하면서 변속이 이루어짐을 알 수 있다.

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

그리고 제1 유성기어셋트(PG1)의 3개의 세로선은 좌측으로부터 차례로 제1 회전요소(N1)인 제1 선기어(S1), 제2 회전요소(N2)인 제1 링기어(R1), 제3 회전요소(N3)인 제1 유성 캐리어(PC1)로 설정되며, 이들 간격은 제1 유성기어셋트(PG1)의 기어비(선기어의 잇수/링기어의 잇수)에 따라 결정된다.

또한, 제2 유성기어셋트(PG2)의 4개의 세로선은 좌측으로부터 차례로 제4 회전요소(N4)인 제2 선기어(S2), 제5 회전요소(N5)인 제2 링기어(R2), 제6 회전요소(N6)인 제2 유성 캐리어(PC2), 제7 회전요소(N7)인 제3 선기어(S3)로 설정되며, 이들 간격은 제2 유성기어셋트(PG2)의 기어비(선기어의 잇수/링기어의 잇수)에 따라 결정되고, 상기와 같은 변속선도는 파워 트레인의 당업자라면 공지의 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

[전진 1속]

전진 1속에서는 도 2에서와 같이 제1, 3 브레이크(B1)(B3)가 작동 제어된다.

이에 따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도3의 A에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3 회전요소(N3)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 회전요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그러면 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 상기 제2 회전요소(N2)의 출력이 제4 회전요소(N4)로 입력되고 있는 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동으로 제7 회전요소(N7)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제1 변속선(SP1)을 형성하게 되며, 이의 제1 변속선(SP1)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 D1 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 1속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 2속]

전진 2속에서는 도 2에서와 같이 상기 전진 1속의 상태에서 제1 브레이크(B1)가 작동 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동 제어된다.

이에 따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도3 B에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 회전요소(N2)와 제3 회전요소(N3)가 각각 제2 유성기어셋트(PG2)의 제4 회전요소(N4)와 제5 회전요소(N5)가 연결되고, 제7 회전요소(N7)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 변속선(SP2)을 형성하게 되며, 이의 제2 변속선(SP2)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 D2 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 2속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 3속]

전진 3속에서는 도 2에서와 같이 상기 전진 2속에서 작동하던 마찰부재 중 제2 클러치(V2)의 작동은 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동 제어된다.

이에 따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도3의 C에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지지만 변속 작용에는 아무런 역할을 수행하지 않고, 제1, 2 회전요소(N1)(N2)가 제2 유성기어셋트(PG2)의 제4,5 회전요소(N4)(N5)와 연결되어 있는 바, 공전만이 이루어진게 된다.

그리고 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 제5 회전요소(N5)로 입력이 이루어지는 상태에서 제7 회전요소(N7)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제3 변속선(SP3)을 형성하게 되며, 이의 제3 변속선(SP3)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 D3 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 3속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 4속]

전진 4속에서는 도 2에서와 같이 상기 전진1,2,3속에서 작동하던 제3 브레이 크(B3)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동 제어된다.

이와같이 제1,2 클러치(C1)(C2)가 작동하게 되면 제1 유성기어셋트(PG1)는 직결의 상태가 되며, 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 도3의 D에서와 같이 제4 작동요소(N4)와 제5 회전요소(N5)로 동시 입력이 이루어짐으로써, 직결의 상태에서 제4 변속선(SP4)를 형성하게 되며, 이의 제4 변속선(SP4)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 D4 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 4속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

즉, 전진 4속에서는 입력 그대로 출력이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 5속]

전진 5속에서는 도 2에서와 같이 상기 전진 4속에서 작동하던 마찰부재 중 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제1 브레이크(B1)가 작동 제어된다.

이에 따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도3의 E에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제3 회전요소(N3)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제2 회전요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어진다.

그러면 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제4 회전요소(N4)로 작동이 이루어지고 있는 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 입력 그대로의 회전동력이 제5 회전요소(N5)로 동시에 입력이 이루어지게 되는 바, 제5 변속선(SP5)을 형성하게 되며, 이의 제5 변속선(SP5)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 D5 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 5속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[전진 6속]

전진 6속에서는 도 2에서와 같이 상기 전진 5속에서 작동하던 마찰부재 중 제1 브레이크(B1)의 작동은 해제되고, 제2 브레이크(B2)가 작동 제어된다.

이에 따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도3의 F에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제2 회전요소(N2)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제3 회전요소(N3)는 g역회전이 이루어지게 된다.

그러면 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제1 클러치(C1)의 작동에 의하여 입력축(IS)으로부터의 회전동력이 제5 회전요소(N5)로 입력이 이루어지고 있는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제4 회전요소(N4)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제6 변속선(SP6)을 형성하게 되며, 이의 제6 변속선(SP6)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 D6 만큼의 출력이 이루어지면서 전진 6속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[후진 1속]

후진 1속에서는 도 2에서와 같이 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)가 작동 제어된다.

이에따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도 3의 G에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지고 있는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3 회전요소(N3)가 고정요소가 되면서 제2 회전요소(N2)를 통해 감속 출력이 이루어지게 된다.

그러면 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제4 회전요소(N4)로 입력이 이루어지고 있는 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동에 의하여 제5 회전요소(N5)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 후진 1속 변속선(SR1)을 형성하게 되며, 이의 후진 1속 변속선(SR1)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 RS1 만큼의 출력이 이루어지면서 후진 1속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

[후진 2속]

후진 1속에서는 도 2에서와 같이 후진 1속에서 작동하고 있던 마찰부재중 제1 브레이크(B1)의 작동이 해제되고, 제2 브레이크(B2)가 작동 제어된다.

이에 따라 제1 유성기어셋트(PG1)에서는 도 3의 G에서와 같이 제1 회전요소(N1)로 입력이 이루어지고 있는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제2 회전요소(N2)가 고정요소가 되면서 제3 회전요소(N3)를 통해 역회전 출력이 이루어지게 된다.

그러면 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제5 회전요소(N5)로 역회전 입력이 이루어지고 있는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동에 의하여 제4 회전요소(N4)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 후진 2속 변속선(SR2)을 형성하게 되며, 이의 후진 2속 변속선(SR2)과 출력요소인 제6 회전요소(N6)를 연결하는 RS2 만큼의 출력이 이루어지면서 후진 2속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 변속이 이루어지는 본 발명의 파워 트레인은 제1 선기어(S1)와 제1 링기어(R1)의 잇수를 35, 71로 하고, 제2 선기어(S2), 제3 선기어(S3), 제2 링기어(R2)의 잇수를 24, 26, 64로 하면, 도 2에서와 같이, 전진 1속에서는 4.226, 전진 2속에서는 2.780, 전진 3속에서는 1.406, 전진 4속에서는 1.000, 전진 5속에 서는 0.767, 전진 6속에서는 0.645의 변속비를 얻을 수 있으며, 그에 따른 각 변속단의 단간비를 최적화 할 수 있게 되는 것이다.

상기에서 본 발명의 파워 트레인에 대한 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 파워 트레인의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 적용되는 마찰요소의 변속단별 작동표.

도 3의 A 내지 H는 본 발명에 의한 파워 트레인의 변속선도.

도 4는 종래 파워 트레인의 일 실시예도.

도 5는 도 4에 의한 파워 트레인의 작동 요소표이다.

Claims (8)

1. 단순 유성기어셋트로서, 입력축으로부터 입력경로를 통해 입력되는 회전동력이 제1 중간 출력경로를 통해 감속 출력이 이루어지고, 제2 중간 출력경로를 통해 역회전 출력이 이루어지며, 선택적으로 직결의 상태가 되는 제1 유성기어셋트와;

   복합 유성기어셋트로서, 상기 입력축과 가변적으로 연결되는 제1 가변 입력경로와 상기 제2 중간 출력경로와 가변적으로 연결되는 제2 가변 입력경로에 연결되는 제1 중간 입력경로와, 상기 제1 중간 출력경로와 연결되는 제2 중간 입력경로를 통해 입력되는 회전동력을 변속하여 최종 출력경로를 통해 출력하는 제2 유성기어셋트와;

   상기 제1,2 유성기어셋트의 회전요소를 상호 연결하고, 변속기 하우징과 연결하는 다수의 마찰부재를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
2. 제1항에 있어서, 제1 유성기어셋트가 엔진측에 배치되고, 제2 유성기어셋트가 제1 유성기어셋트의 후측에 배치됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
3. 제1항에 있어서, 제1 유성기어셋트는 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어지고, 제2 유성기어셋트는 싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 링기어와 유성캐리어를 공유하는 복합 유성기어셋트로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제1 유성기어셋트는 제1 선기어가 항시 입력요소로 작동될 수 있도록 입력축과 직접적으로 연결되어 입력경로를 형성하고, 제1 링기어와 제1 유성 캐리어가 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨과 동시에 제1, 2 중간 출력경로를 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제2 유성기어셋트는 숏 피니언과 치합되는 제2 선기어가 상기 제1 중간 출력경로와 연결되어 제2 중간 입력경로를 형성하고, 제2 링기어가 제1,2 가변 입력경로와 연결되어 제1 중간 입력경로를 형성하며, 제2 유성 캐리어가 출력축과 연결되어 최종 출력경로를 형성하며, 롱 피니언과 치합되는 제3 선기어가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
6. 제1항에 있어서, 마찰부재는 제1 가변 입력경로상에 배치되는 제1 클러치와;

   제2 가변 입력경로상에 배치되는 제2 클러치와;

   제2 중간 출력경로를 형성하는 회전요소와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제1 브레이크와;

   제1 중간 출력경로를 형성하는 회전요소와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제2 브레이크와;

   제2 유성기어셋트의 선택적인 고정요소로 작동하는 회전요소와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제3 브레이크를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
7. 더블 피니언 유성기어셋트로서, 제1 선기어가 항시 입력요소로 작동될 수 있도록 입력축과 직접적으로 연결되어 입력경로를 형성하고, 제1 링기어와 제1 유성 캐리어가 각각 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨과 동시에 제1, 2 중간 출력경로를 형성하는 제1 유성기어셋트와;

   싱글 및 더블 피니언 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되, 링기어와 유성 캐리어를 공유하면서 숏 피니언과 치합되는 제2 선기어가 상기 제1 중간 출력경로와 연결되어 제2 중간 입력경로를 형성하고, 제2 링기어가 제1,2 가변 입력경로와 연결되어 제1 중간 입력경로를 형성하며, 제2 유성 캐리어가 출력축과 연결되어 최종 출력경로를 형성하며, 롱 피니언과 치합되는 제3 선기어가 선택적인 고정요소로 작동할 수 있도록 변속기 하우징과 가변적으로 연결되는 제2 유성기어셋트와;

   상기 제1,2 유성기어셋트의 작동요소를 상호 연결하고, 변속기 하우징과 연결하는 다수의 마찰부재를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.
8. 제1항에 있어서, 마찰부재는 입력축과 제2 링기어 사이에 배치되는 제1 클러 치와;

   제1 유성 캐리어와 제2 링기어 사이에 배치되는 제2 클러치와;

   제1 유성 캐리어와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제1 브레이크와;

   제1 링기어와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제2 브레이크와;

   제3 선기어와 변속기 하우징 사이에 배치되는 제3 브레이크를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 6속 파워 트레인.

Images