KR20090045620A

KR20090045620A - 자동변속기의 파워 트레인

Info

Publication number: KR20090045620A
Application number: KR1020070111537A
Authority: KR
Inventors: 최현석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2007-11-02
Publication date: 2009-05-08
Also published as: US7878938B2; KR100916774B1; US20090118064A1

Abstract

본 발명은 전진 9속 후진 2속을 구현하는 자동변속기의 파워 트레인에 관한 것으로, 감속유닛에서 출력되는 감속 회전 속도와 입력축의 회전 속도를 출력유닛이 선택적으로 전달받아 5개의 클러치와 3개의 클러치의 작동에 의하여 전진 9속 후진 2속을 구현할 수 있다.

자동변속기, 파워 트레인, 라비뉴 유성기어세트, 복합 유성기어세트

Description

자동변속기의 파워 트레인{POWER TRAIN OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 파워 트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전진 9속 후진 2속을 구현하는 자동변속기의 파워 트레인에 관한 것이다.

통상적으로 자동변속기의 다단 변속 메커니즘은, 복수의 유성기어세트를 조합하여 구현되고 있으며, 이러한 복수의 유성기어세트가 조합된 파워 트레인은, 자동변속기에 포함된 토크 컨버터로부터 토크를 입력 받아 이를 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 하게 된다.

그런데, 변속기가 구현 가능한 변속단이 많을수록, 보다 적절한 변속비의 설계가 가능할 뿐만 아니라, 동력성능 및 연비 면에서 우수한 차량을 구현할 수 있으므로, 보다 많은 변속단을 구현하는 자동변속기는 꾸준한 연구의 관심이 되고 있다.

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

특히, 변속단이 지나치게 많으면 운전자가 변속을 자주 해주어야 하는 불편이 발생하는 수동변속기와는 달리, 자동변속기는 운전상태에 따라 제어 유닛이 파워 트레인의 작동을 제어함으로써 변속을 수행하게 되므로, 보다 많은 변속단을 구현하는 파워 트레인의 구성을 찾는 노력은 자동변속기에 있어 더욱 중요한 가치를 가지게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 자동변속기의 개발에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 3개 또는 4개의 유성기어세트, 5개의 클러치, 그리고 3개의 브레이크를 이용하여 전진 9속 및 후진 2속의 변속단을 구현할 수 있도록 함으로써, 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있는 자동변속기의 파워 트레인을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 자동변속기의 파워 트레인은, 변속기 케이스에 항상 고정되는 제1작동부재, 입력축의 회전 속도를 항상 전달받는 제2작동부재, 그리고 상기 제1,2작동부재의 작동에 의하여 감속 회전 속도를 출력하는 제3작동부재를 포함하는 감속유닛; 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 변속기 케이스에 선택적으로 고정되는 제4작동부재, 상기 입력축의 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 변속기 케이스에 선택적으로 고정되는 제5작동부재, 상기 변속기 케이스에 선택적으로 고정되는 제6작동부재, 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 입력축의 회전 속도를 선택적으로 전달받는 제7작동부재, 그리고 상기 제4,5,6,7작동부재들의 작동에 의하여 전진 9속 후진 2속을 출력하는 제8작동부재를 포함하는 출력유닛; 그리고 상기 감속유닛과 출력유닛의 작동부재들을 입력축, 다른 작동부 재들, 또는 변속기 케이스와 연결하는 복수개의 마찰부재들;을 포함할 수 있다.

상기 복수개의 마찰부재들은, 상기 제3작동부재와 상기 제7작동부재를 선택적으로 연결하는 제1클러치; 상기 제3작동부재와 상기 제5작동부재를 선택적으로 연결하는 제2클러치; 상기 제7작동부재를 상기 입력축에 선택적으로 연결하는 제3클러치; 상기 제5작동부재를 상기 입력축에 선택적으로 연결하는 제4클러치; 상기 제3작동부재와 상기 제4작동부재를 선택적으로 연결하는 제5클러치; 상기 제4작동부재를 선택적으로 변속기에 고정시키는 제1브레이크; 상기 제5작동부재를 선택적으로 변속기에 고정시키는 제2브레이크; 그리고 상기 제6작동부재를 선택적으로 변속기에 고정시키는 제3브레이크;를 포함할 수 있다.

상기 감속유닛은 제1선기어, 제1링기어, 그리고 제1유성 캐리어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트일 수 있다.

상기 제1유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트이되, 제1선기어는 제1작동부재로 작동하고, 제1링기어는 제2작동부재로 작용하고, 그리고 제1유성 캐리어는 제3작동부재로 작용할 수 있다.

본 발명의 제1,2실시예들에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 출력유닛은 제2선기어, 제3선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어, 그리고제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트이되, 상기 제2유성기어세트는 상기 제2선기어, 제2유성캐리어, 그리고 제2링기어가 형성하는 싱글 피니언 유성기어세트와 상기 제3선기어, 제2유성 캐리어, 제3링기어가 형성하는 더블 피니언 유성기어세트가 제2유성 캐리어를 공유하는 복합 유성기어세트일 수 있다.

상기 제2선기어는 제4작동부재로 작용하고, 상기 제2유성 캐리어는 제5작동부재로 작용하고, 상기 제2링기어는 제6작동부재로 작용하고, 상기 제3선기어는 제7작동부재로 작용하고, 그리고 상기 제3링기어는 제8작동부재로 작용할 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 제2유성 캐리어는 제2피니언 기어와 제3피니언 기어에 연결되되, 상기 제2피니언 기어의 일측은 상기 제2링기어와 상기 제2선기어와 각각 기어 결합하고, 그 타측은 상기 제3링기어와 상기 제3피니언 기어에 각각 기어 결합하며, 상기 제3피니언 기어는 상기 제3선기어에 기어 결합할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 제2유성 캐리어는 제2피니언 기어와 제3피니언 기어에 연결되되, 상기 제2피니언 기어의 일측은 상기 제2링기어와 기어 결합하고, 그 중간부는 상기 제2선기어와 기어 결합하며, 그 타측은 상기 제3링기어와 제3피니언 기어에 각각 기어 결합하고, 상기 제3피니언 기어는 상기 제3선기어에 기어 결합할 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 출력유닛은 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어, 제3선기어, 제4선기어, 그리고 제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트이되, 상기 제2유성기어세트는 제2선기어, 제2유성 캐리어, 그리고 제2링기어가 형성하는 싱글 피니언 유성기어세트와 제3선기어, 제4선기어, 제2유성 캐리어, 그리고 제3링기어가 형성하는 라비뉴 유성기어세트가 제2유성 캐리어를 공유하는 복합 유성기어세트일 수 있다.

상기 제2선기어와 상기 제3선기어는 고정적으로 연결되어 있으며, 고정 연결 된 상기 제2선기어와 상기 제3선기어는 제4작동부재로 작용하고, 상기 제2유성 캐리어는 제5작동부재로 작용하고, 상기 제2링기어는 제6작동부재로 작용하고, 상기 제4선기어는 제7작동부재로 작용하고, 그리고 상기 제3링기어는 제8작동부재로 작용할 수 있다.

상기 제2유성 캐리어는 제2피니언 기어, 제3피니언 기어, 그리고 제4피니언 기어에 연결되고, 상기 제2피니언 기어와 상기 제3피니언 기어는 동축상으로 연결되되, 상기 제2피니언 기어에는 제2링기어와 제2선기어가 각각 기어 결합하고, 상기 제3피니언 기어의 일측에는 제3선기어가 기어 결합하며, 그 타측에는 제3링기어와 제4피니언 기어가 각각 기어 결합하고, 상기 제4피니언 기어에는 제4선기어가 기어 결합할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 3개 또는 4개의 유성기어세트, 5개의 클러치, 그리고 3개의 브레이크를 이용하여 전진 9속 및 후진 2속의 변속단을 구현할 수 있다.

또한, 구현되는 변속단 수가 늘어나므로 엔진의 동력을 효과적으로 이용하여 동력 전달 성능을 향상시키고 연비를 저감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명 하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 자동변속기의 파워 트레인은, 입력축(100), 출력기어(200), 변속기 케이스(300), 감속유닛(PG1), 출력유닛(PG2), 그리고 복수개의 마찰부재(C1, C2, C3, C4, C5, B1, B2, B3)를 포함한다.

입력축(100)은 토크 컨버터(10)를 통해 엔진(도시하지 않음)의 동력을 전달받는다.

출력기어(200)는 파워 트레인으로부터 동력을 출력한다.

감속유닛(PG1)은 제1,2,3작동부재를 포함하며, 입력축(100)으로 회전동력을 전달받고 제1,2,3작동부재의 작동에 의하여 감속 회전 속도를 출력유닛(PG2)에 전달한다. 상기 제1작동부재는 변속기 케이스(300)에 항시 고정되어 정지한다. 상기 제2작동부재는 상기 입력축(100)에 항시 연결되어 입력축(100)의 회전속도와 동일한 속도로 항시 회전한다. 상기 제3작동부재는 상기 제1,2작동부재의 작동에 의하여 감속 회전 속도를 출력한다.

출력유닛(PG2)은 제4,5,6,7,8작동부재를 포함하며, 상기 감속유닛(PG1)으로부터 감속 회전 속도를 전달받거나 상기 입력축(100)으로부터 회전동력을 전달받아 전진 9속 후진 2속을 출력기어(200)에 출력한다. 상기 제4작동부재는 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결되어 정지한다. 상기 제5작동부재는 상기 입력축(100)에 선택적으로 연결되어 입력축(100)의 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 제3 작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결되어 정지한다. 상기 제6작동부재는 상기 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결되어 정지한다. 상기 제7작동부재는 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 입력축(100)의 회전 속도를 선택적으로 전달받는다. 상기 제8작동부재는 상기 출력기어(200)에 항시 고정되어 상기 제4,5,6,7작동부재의 작동에 의하여 생성된 전진 9속 후진 2속을 상기 출력기어(200)에 출력한다.

복수개의 마찰부재는 상기 감속유닛(PG1)과 출력유닛(PG2)의 작동부재들을 입력축(100), 다른 작동부재들 또는 변속기 케이스(300)에 연결하며, 제1,2,3,4,5클러치(C1, C2, C3, C4, C5)와 제1,2,3브레이크(B1, B2, B3)를 포함한다. 제1클러치(C1)는 상기 제3작동부재와 상기 제7작동부재를 선택적으로 연결하여 제3작동부재의 감속 회전 속도를 제7작동부재에 선택적으로 전달한다. 제2클러치(C2)는 상기 제3작동부재와 상기 제5작동부재를 선택적으로 연결하여 제3작동부재의 감속 회전 속도를 제5작동부재에 선택적으로 전달한다. 제3클러치(C3)는 제7작동부재를 상기 입력축(100)에 선택적으로 연결하여 입력축(100)의 회전 속도를 제7작동부재에 선택적으로 전달한다. 제4클러치(C4)는 제5작동부재를 상기 입력축(100)에 선택적으로 연결하여 입력축(100)의 회전 속도를 제5작동부재에 선택적으로 전달한다. 제5클러치(C5)는 제3작동부재와 상기 제4작동부재를 선택적으로 연결하여 제3작동부재의 감속 회전 속도를 제4작동부재에 선택적으로 전달한다. 제1브레이크(B1)는 제4작동부재를 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결하여 정지시킨다. 제2브레이 크(B2)는 제5작동부재를 선택적으로 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결하여 정지시킨다. 제3브레이크(B3)는 제6작동부재를 선택적으로 변속기 케이스(300)에 연결하여 정지시킨다.

이하, 도 1을 참조로, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인을 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 감속유닛(PG1)은 제1선기어(S1), 제1링기어(R1), 그리고 제1유성 캐리어(PC1)를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트이다. 상기 제1유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트이다. 상기 제1유성 캐리어(PC1)에는 상기 제1링기어(R1)와 상기 제1선기어(S1)에 기어 결합하는 제1피니언기어(P1)가 연결되어 있다. 또한, 제1선기어(S1)는 제1작동부재로 작용하고, 제1링기어(R1)는 제2작동부재로 작용하고, 그리고 제1유성 캐리어(PC1)는 제3작동부재로 작용한다.

상기 출력유닛(PG2)은 제2선기어(S2), 제3선기어(S3), 제2유성 캐리어(PC2), 제2링기어(R2), 그리고 제3링기어(R3)를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트이다. 상기 제2유성기어세트는 제2선기어(S2), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제2링기어(R2)가 형성하는 싱글 피니언 유성기어세트와 제3선기어(S3), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제3링기어(R3)가 형성하는 더블 피니언 유성기어세트가 제2유성 캐리어(PC2)를 공유하는 복합 유성기어세트이다.

상기 제2유성 캐리어(PC2)는 제2피니언 기어(P2)와 제3피니언 기어(P3)에 연결되어 있다. 상기 제2피니언 기어(P2)는 그 일측이 상기 제2링기어(R2)와 제2선기 어(S2)에 각각 기어 결합하고, 그 타측이 상기 제3링기어(R3)와 상기 제3피니언 기어(P3)에 각각 기어 결합한다. 또한, 상기 제3피니언 기어(P3)는 제3선기어(S3)에 기어 결합한다.

또한, 상기 제2선기어(S2)는 제4작동부재로 작용하고, 상기 제2유성 캐리어(PC2)는 제5작동부재로 작용하고, 상기 제2링기어(R2)는 제6작동부재로 작용하고, 상기 제3선기어(S3)는 제7작동부재로 작용하고, 그리고 상기 제3링기어(R3)는 제8작동부재로 작용한다.

이하, 도 2를 참고하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인의 작동을 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인은, 전진 1속(D1)에서는 제1클러치(C1)와 제3브레이크(B3)가 작동하고, 전진 2속(D2)에서는 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)가 작동하고, 전진 3속(D3)에서는 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)가 작동하고, 전진 4속(D4)에서는 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)가 작동하고, 전진 5속(D5)에서는 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)가 작동하고, 전진 6속(D6)에서는 제3클러치(C3)와 제5클러치(C5)가 작동하고, 전진 7속(D7)에서는 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)가 작용하고, 전진 8속(D8)에서는 제4클러치(C4)와 제5클러치(C5)가 작용하고, 그리고 전진 9속(D9)에서는 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1)가 작용한다.

또한, 후진 1속(REV1)에서는 제5클러치(C5)와 제3브레이크(B3)가 작용하고, 후진 2속(REV2)에서는 제5클러치(C5)와 제2브레이크(B2)가 작용한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서 전진 9속 후진 2속의 형성을 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인은 1개의 싱글 피니언 유성기어세트와 1개의 복합 유성기어세트를 조합한다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인은 8개의 노드로 표시된다.

이에 따라 제1선기어(S1)는 제1노드(N1)로 설정되고, 제1유성 캐리어(PC1)는 제2노드(N2)로 설정되고, 제1링기어(R1)는 제3노드(N3)로 설정되고, 제2선기어(S2)는 제4노드(N4)로 설정되고, 제2유성 캐리어(PC2)는 제5노드(N5)로 설정되고, 제2링기어(R2)는 제6노드(N6)로 설정되고, 제3링기어(R3)는 제7노드(N7)로 설정되고, 그리고 제3선기어(S3)는 제8노드(N8)로 설정된다.

전술한 바와 같이, 제1선기어(S1)는 변속기 케이스(300)에 항시 고정되고 이에 따라 제1노드(N1)는 항시 정지한다. 또한, 제1링기어(R1)는 입력축(100)에 항시 연결되고 이에 따라 제3노드(N3)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 제1유성 캐리어(PC1)가 형성하는 제2노드(N2)는 감속 회전 속도로 회전한다.

제2선기어(S2)는 제5클러치(C5)를 개재하여 제1유성 캐리어(PC1)에 선택적으로 연결되고 제1브레이크(B1)를 개재하여 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결된다. 이에 따라 제2선기어(S2)가 형성하는 제4노드(N4)는 제5클러치(C5)의 작동에 의하여 감속 회전 속도로 회전하거나 제1브레이크(B1)의 작동에 의하여 정지한다.

제2유성 캐리어(PC2)는 제4클러치(C4)를 개재하여 입력축(100)에 선택적으로 연결되고 제2클러치(C2)를 개재하여 제1유성 캐리어(PC1)에 선택적으로 연결되며, 제2브레이크(B2)를 개재하여 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결된다. 이에 따라 제2유성 캐리어(PC2)가 형성하느 제5노드(N5)는 제4클러치(C4)의 작동에 의하여 입력축(100)과 동일한 속도로 회전하거나 제2클러치(C2)의 작동에 의하여 감속 회전 속도로 회전하거나 제2브레이크(B2)의 작동에 의하여 정지한다.

제2링기어(R2)는 제3브레이크(B3)를 개재하여 변속기 케이스(300)에 선택적으로 연결되고 이에 따라 제2링기어(R2)가 형성하는 제6노드(N6)는 제3브레이크(B3)의 작동에 의하여 정지한다.

제3링기어(R3)가 형성하는 제7노드(N7)는 출력기어(200)에 항시 연결되어 출력부재로 작용한다.

제3선기어(S3)는 제3클러치(C3)를 개재하여 입력축(100)에 선택적으로 연결되고 제1클러치(C1)를 개재하여 제1유성 캐리어(PC1)에 선택적으로 연결된다. 이에 따라 제3선기어(S3)가 형성하는 제8노드(N8)는 제3클러치(C3)의 작동에 의하여 입력축(100)과 동일한 속도로 회전하거나 제1클러치(C1)의 작동에 의하여 감속 회전 속도로 회전한다.

이하, 도 3을 참조로, 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인이 각 변속단을 형성하는 과정을 상세히 설명한다.

전진 1속(D1)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제8노드(N8)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제3브레이크(B3)가 작동하여 제6노드(N6)는 정지한다. 따라 서, 제7노드(N7)를 통해 제1속(D1)만큼 출력이 이루어진다.

전진 2속(D2)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제8노드(N8)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제2브레이크(B2)가 작동하여 제5노드(N5)는 정지한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제2속(D2)만큼 출력이 이루어진다.

전진 3속(D3)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제8노드(N8)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제1브레이크(B1)가 작동하여 제4노드(N4)는 정지한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제3속(D3)만큼 출력이 이루어진다.

전진 4속(D4)에서는 제1클러치(C1)가 작동하여 제8노드(N8)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제2클러치(C2)가 작동하여 제5노드(N5) 역시 감속 회전 속도로 회전한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제4속(D4)만큼 출력이 이루어진다.

전진 5속(D5)에서는 제2클러치(C2)가 작동하여 제5노드(N5)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제3클러치(C3)가 작동하여 제8노드(N8)는 입력축(100)과 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제5속(D5)만큼 출력이 이루어진다.

전진 6속(D6)에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 제8노드(N8)는 입력축(100)과 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제5클러치(C5)가 작동하여 제4노드(N4)가 감속 회전 속도로 회전한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제6속(D6)만큼 출력이 이루어진다.

전진 7속(D7)에서는 제3클러치(C3)가 작동하여 제8노드(N8)는 입력축(100)과 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제4클러치(C4)가 작동하여 제5노드(N5) 역시 입력 축(100)과 동일한 속도로 회전한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제7속(D7)만큼 출력이 이루어진다.

전진 8속(D8)에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 제5노드(N5)는 입력축(100)과 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제5클러치(C5)가 작동하여 제4노드(N4)가 감속 회전 속도로 회전한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제8속(D8)만큼 출력이 이루어진다.

전진 9속(D9)에서는 제4클러치(C4)가 작동하여 제5노드(N5)는 입력축(100)과 동일한 속도로 회전한다. 또한, 제1브레이크(B1)가 작동하여 제4노드(N4)가 정지한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 제9속(D9)만큼 출력이 이루어진다.

후진 1속(REV1)에서는 제5클러치(C5)가 작동하여 제4노드(N4)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제3브레이크(B3)가 작동하여 제6노드(N6)는 정지한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 후진 제1속(REV1)만큼 출력이 이루어진다.

후진 2속(REV2)에서는 제5클러치(C5)가 작동하여 제4노드(N4)가 감속 회전 속도로 회전한다. 또한, 제2브레이크(B2)가 작동하여 제5노드(N5)는 정지한다. 따라서, 제7노드(N7)를 통해 후진 제2속(REV2)만큼 출력이 이루어진다.

이하, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 자동변속기의 파워 트레인을 설명한다. 본 발명의 다른 실시예들에 따른 자동변속기의 파워 트레인은 그 구조와 작동이 본 발명의 제1실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인과 유사하다. 따라서, 차이점을 중심으로 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 감속유닛(PG1)은 제1선기어(S1), 제1링기어(R1), 그리고 제1유성 캐리어(PC1)를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트이다. 상기 제1유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트이다. 상기 제1유성 캐리어(PC1)에는 상기 제1링기어(R1)와 상기 제1선기어(S1)에 기어 결합하는 제1피니언기어(P1)가 연결되어 있다. 또한, 제1선기어(S1)는 제1작동부재로 작용하고, 제1링기어(R1)는 제2작동부재로 작용하고, 그리고 제1유성 캐리어(PC1)는 제3작동부재로 작용한다.

상기 제2유성 캐리어(PC2)는 제2피니언 기어(P2)와 제3피니언 기어(P3)에 연결되어 있다. 상기 제2피니언 기어(P2)는 그 일측이 상기 제2링기어(R2)와 기어 결합하고, 그 중간부가 상기 제2선기어(S2)와 기어 결합하며, 그 타측은 상기 제3링기어(R3)와 제3피니언 기어(P3)에 각각 기어 결합한다. 또한, 상기 제3피니언 기어(P3)는 상기 제3선기어(S3)에 기어 결합한다.

본 발명의 제2실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인이 각 변속단을 형성하게 되는 과정은 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인이 각 변속단을 형성하는 과정으로부터 당업자라면 자명하게 알 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 자동변속기의 파워 트레인에서, 상기 감속유닛(PG1)은 제1선기어(S1), 제1링기어(R1), 그리고 제1유성 캐리어(PC1)를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트이다. 상기 제1유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트이다. 상기 제1유성 캐리어(PC1)에는 상기 제1링기어(R1)와 상기 제1선기어(S1)에 기어 결합하는 제1피니언기어(P1)가 연결되어 있다. 또한, 제1선기어(S1)는 제1작동부재로 작용하고, 제1링기어(R1)는 제2작동부재로 작용하고, 그리고 제1유성 캐리어(PC1)는 제3작동부재로 작용한다.

상기 출력유닛(PG2)은 제2선기어(S2), 제3선기어(S3), 제4선기어(S4), 제2유성 캐리어(PC2), 제2링기어(R2), 그리고 제3링기어(R3)를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트이다. 상기 제2유성기어세트는 제2선기어(S2), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제2링기어(R2)가 형성하는 싱글 피니언 유성기어세트와 제3선기어(S3), 제4선기어(S4), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제3링기어(R3)가 형성하는 라비뉴(Ravingneaux) 유성기어세트가 제2유성 캐리어(PC2)를 공유하는 복합 유성기어세트이다.

상기 제2유성 캐리어(PC2)는 제2피니언 기어(P2), 제3피니언 기어(P3), 그리 고 제4피니언 기어(P4)에 연결되고, 상기 제2피니언 기어(P2)와 상기 제3피니언 기어(P3)는 동축상으로 연결된다. 상기 제2피니언 기어(P2)에는 제2링기어(R2)와 제2선기어(S2)가 각각 기어 결합한다. 상기 제3피니언 기어(P3)는 그 일측이 제3선기어(S3)와 기어 결합하며, 그 타측이 제3링기어(R3)와 제4피니언 기어(P4)에 각각 기어 결합한다. 상기 제4피니언 기어(P4)는 제4선기어(S4)와 기어 결합한다.

또한, 상기 출력유닛(PG2)에서 상기 제2선기어(S2)와 상기 제3선기어(S3)는 고정적으로 연결되어 있다. 고정 연결된 상기 제2선기어(S2)와 상기 제3선기어(S3)는 제4작동부재로 작용하고, 상기 제2유성 캐리어(PC2)는 제5작동부재로 작용하고, 상기 제2링기어(R2)는 제6작동부재로 작용하고, 상기 제4선기어(S4)는 제7작동부재로 작용하고, 그리고 상기 제3링기어(R3)는 제8작동부재로 작용한다.

본 발명의 제3실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인이 각 변속단을 형성하게 되는 과정은 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인이 각 변속단을 형성하는 과정으로부터 당업자라면 자명하게 알 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인의 작동표이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인에서 전진 9속 후진 2속의 변속 과정을 도시한 레버선도이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인의 구성도이다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인의 작동표이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인에서 전진 9속 후진 2속의 변속 과정을 도시한 레버선도이다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인의 구성도이다.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인의 작동표이다.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 자동변속기의 파워 트레인에서 전진 9속 후진 2속의 변속 과정을 도시한 레버선도이다.

Claims

변속기 케이스에 항상 고정되는 제1작동부재, 입력축의 회전 속도를 항상 전달받는 제2작동부재, 그리고 상기 제1,2작동부재의 작동에 의하여 감속 회전 속도를 출력하는 제3작동부재를 포함하는 감속유닛;

상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 변속기 케이스에 선택적으로 고정되는 제4작동부재, 상기 입력축의 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 변속기 케이스에 선택적으로 고정되는 제5작동부재, 상기 변속기 케이스에 선택적으로 고정되는 제6작동부재, 상기 제3작동부재로부터 상기 감속 회전 속도를 선택적으로 전달받거나 상기 입력축의 회전 속도를 선택적으로 전달받는 제7작동부재, 그리고 상기 제4,5,6,7작동부재들의 작동에 의하여 전진 9속 후진 2속을 출력하는 제8작동부재를 포함하는 출력유닛; 그리고

상기 감속유닛과 출력유닛의 작동부재들을 입력축, 다른 작동부재들, 또는 변속기 케이스와 연결하는 복수개의 마찰부재들;

을 포함하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 1항에 있어서,

상기 복수개의 마찰부재들은,

상기 제3작동부재와 상기 제7작동부재를 선택적으로 연결하는 제1클러치;

상기 제3작동부재와 상기 제5작동부재를 선택적으로 연결하는 제2클러치;

상기 제7작동부재를 상기 입력축에 선택적으로 연결하는 제3클러치;

상기 제5작동부재를 상기 입력축에 선택적으로 연결하는 제4클러치;

상기 제3작동부재와 상기 제4작동부재를 선택적으로 연결하는 제5클러치;

상기 제4작동부재를 선택적으로 변속기에 고정시키는 제1브레이크;

상기 제5작동부재를 선택적으로 변속기에 고정시키는 제2브레이크; 그리고

상기 제6작동부재를 선택적으로 변속기에 고정시키는 제3브레이크;

를 포함하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 2항에 있어서,

상기 감속유닛은 제1선기어, 제1링기어, 그리고 제1유성 캐리어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 3항에 있어서,

상기 제1유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트이되, 제1선기어는 제1작동부재로 작동하고, 제1링기어는 제2작동부재로 작용하고, 그리고 제1유성 캐리어는 제3작동부재로 작용하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 4항에 있어서,

상기 출력유닛은 제2선기어, 제3선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어, 그리고 제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트이되, 상기 제2유성기어세트는 상기 제2선기어, 제2유성캐리어, 그리고 제2링기어가 형성하는 싱글 피니언 유성기어세트와 상기 제3선기어, 제2유성 캐리어, 제3링기어가 형성하는 더블 피니언 유성기어세트가 제2유성 캐리어를 공유하는 복합 유성기어세트인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 5항에 있어서,

상기 제2선기어는 제4작동부재로 작용하고, 상기 제2유성 캐리어는 제5작동부재로 작용하고, 상기 제2링기어는 제6작동부재로 작용하고, 상기 제3선기어는 제7작동부재로 작용하고, 그리고 상기 제3링기어는 제8작동부재로 작용하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 5항에 있어서,

상기 제2유성 캐리어는 제2피니언 기어와 제3피니언 기어에 연결되되,

상기 제2피니언 기어의 일측은 상기 제2링기어와 상기 제2선기어와 각각 기어 결합하고, 그 타측은 상기 제3링기어와 상기 제3피니언 기어에 각각 기어 결합하며,

상기 제3피니언 기어는 상기 제3선기어에 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 5항에 있어서,

상기 제2유성 캐리어는 제2피니언 기어와 제3피니언 기어에 연결되되,

상기 제2피니언 기어의 일측은 상기 제2링기어와 기어 결합하고, 그 중간부는 상기 제2선기어와 기어 결합하며, 그 타측은 상기 제3링기어와 제3피니언 기어에 각각 기어 결합하고,

상기 제3피니언 기어는 상기 제3선기어에 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 4항에 있어서,

상기 출력유닛은 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어, 제3선기어, 제4선기어, 그리고 제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트이되, 상기 제2유성기어세트는 제2선기어, 제2유성 캐리어, 그리고 제2링기어가 형성하는 싱글 피니언 유성기어세트와 제3선기어, 제4선기어, 제2유성 캐리어, 그리고 제3링기어가 형성하는 라비뉴 유성기어세트가 제2유성 캐리어를 공유하는 복합 유성기어세트인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 9항에 있어서,

상기 제2선기어와 상기 제3선기어는 고정적으로 연결되어 있으며,

고정 연결된 상기 제2선기어와 상기 제3선기어는 제4작동부재로 작용하고, 상기 제2유성 캐리어는 제5작동부재로 작용하고, 상기 제2링기어는 제6작동부재로 작용하고, 상기 제4선기어는 제7작동부재로 작용하고, 그리고 상기 제3링기어는 제8작동부재로 작용하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.
제 10항에 있어서,

상기 제2유성 캐리어는 제2피니언 기어, 제3피니언 기어, 그리고 제4피니언 기어에 연결되고, 상기 제2피니언 기어와 상기 제3피니언 기어는 동축상으로 연결되되,

상기 제2피니언 기어에는 제2링기어와 제2선기어가 각각 기어 결합하고,

상기 제3피니언 기어의 일측에는 제3선기어가 기어 결합하며, 그 타측에는 제3링기어와 제4피니언 기어가 각각 기어 결합하고,

상기 제4피니언 기어에는 제4선기어가 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 파워 트레인.