KR20160024629A

KR20160024629A - 자동변속기

Info

Publication number: KR20160024629A
Application number: KR1020140111684A
Authority: KR
Inventors: 이병민; 김진우
Original assignee: 현대 파워텍 주식회사
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2016-03-07
Also published as: KR101610494B1

Abstract

본 발명은 마찰요소 고장이 방지되는 자동변속기에 관한 것으로, 선기어, 유성 캐리어, 링기어가 구비된 다수개의 유성기어세트와, 다수개의 선기어, 유성 캐리어, 링기어 중 어느 하나 이상이 구속된 다수개의 회전요소와, 다수개의 회전요소 간의 동력 전달의 제어하기 위한 최소 3개의 클러치와 2개의 브레이크로 구성된 마찰요소를 포함하며, 브레이크는 회전요소 사이에 구비된 디스크셋을 길이방향 일측으로 가압하기 위한 피스톤과, 피스톤으로 가압된 디스크셋을 지지하기 위한 서포트를 포함하며, 4개의 유성기어세트와 5개의 마찰요소를 조합하여 전진 8속 및 후진 1속을 구현할 수 있도록 함으로써 동력 전달 성능 및 연비가 향상됨과 동시에, 변속기 케이스가 원형이 아닌 전륜 변속기에 스냅링을 사용하지 않고 브레이크 디스크셋을 지지할 수 있는 효과가 있는 자동변속기를 제공한다.

Description

자동변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전진 8속 후진 1속을 발생시키는 8속 자동변속기를 제공함과 동시에 변속기의 내부 형상이 원통 형상이 아니어서 스냅링 장착이 어려운 경우에, 스냅링 장착 없이 브레이크 작동을 가능케 하는 자동변속기에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 다단 변속 메커니즘은 복수의 유성기어세트를 조합하여 구현되고 있으며, 이러한 복수의 유성기어세트가 조합된 파워트레인은 토크 컨버터로부터 회전 동력을 전달받아 이를 변속하여 출력축에 전달하는 기능을 수행한다.

자동변속기는 구현 가능한 변속단이 많을 수록 보다 적절한 변속비의 설계가 가능할 뿐만 아니라 동력 성능 및 연비 면에서 우수한 차량을 구현할 수 있기 때문에 보다 많은 변속단을 구현하도록 꾸준한 연구의 관심이 되고 있다.

그리고, 동일 변속단을 구현한다고 하더라도 유성기어세트의 조합 방법에 따라 파워트레인의 내구성, 동력 전달 효율, 크기 등이 달라지므로 보다 견고하고, 동력 손실이 없으며 컴팩트한 파워트레인의 구성을 발명하기 위한 노력이 항시 진행되고 있다.

특히, 변속단이 많을 수록 운전자가 변속을 자주 해주어야 하는 불편이 발생하는 수동변속기와는 달리 자동변속기는 운전 상태에 따라 제어 유닛이 파워트레인의 작동을 제어함으로써 변속을 수행하게 되므로, 보다 많은 변속단을 구현할 수 있는 파워트레인을 위한 노력이 계속되고 있다.

이러한 관점에서 볼 때, 통상적으로 사용되고 있는 자동변속기는 6속 자동변속기가 주류이나, 최근에는 8속 자동변속기가 개발되어 차량에 적용되고 있으므로, 보다 고효율의 연비를 실현함과 동시에 동력전달요소의 개수를 최소화할 수 있는 8속 이상의 자동변속기의 개발이 요구되는 실정이다.

한편, 자동변속기는 차량의 속도와 부하에 따라 자동으로 변속단을 결정하여 운전의 편의를 도모하는데, 유성기어와 유성기어에 동력을 전달하거나 유성기어의 어느 한 요소를 고정하여 변속이 이루어지게 하는 클러치(브레이크)로 구성되어 있다.

이때, 클러치(브레이크)는 주로 유압에 의해 작동하며, 유압에 의해 피스톤이 작동하고 피스톤은 디스크셋을 압착하여 디스크와 플레이트 사이의 마찰력에 의해 유성기어에 동력을 전달하거나 유성기어의 어느 한 요소를 변속기 케이스에 고정 시킨다.

변속기 케이스에 유성기어의 한 요소를 고정시키는 역할을 하는 것을 브레이크라 하는데, 브레이크는 피스톤에 의해 압착된 디스크셋을 지지하여 마찰력이 생기게 하는 부품이 필요하다.

디스크셋을 지지해 주는 부품은 일반적으로 스냅링이 사용되는데, 스냅링은 케이스에 홈을 내고 장착된다.

이때, 전륜 변속기의 구조상 변속기 케이스는 원형을 유지하기 힘들다. 원형을 유지 못 할 경우 홈을 내고 스냅링을 장착하여도 스냅링이 디스크셋을 지지하기 어렵게되어 구조적으로 불안정하게 된다.

이러한 경우에, 피스톤리테이너를 변속기에 장착하고 피스톤리테이너에 스냅링을 부착하게 된다.

그러므로, 변속기가 원형이 아닌 전륜 변속기 케이스에 스냅링을 장착하지 못하는 경우, 별도의 부품이 필요하고, 변속기의 중량이 증가되고, 조립성이 저하되며, 원가가 상승되는 아쉬움이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0823206호(2008.04.11.)

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 유성기어세트와 마찰요소를 이용하여 전진 8속 및 후진 1속까지 구현할 수 있는 8속 자동변속기를 제공함과 동시에 변속기 케이스가 원형이 아닌 전륜 변속기에 스냅링을 사용하지 않고 서포트를 이용하여 브레이크 디스크 셋을 지지하는 자동변속기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동변속기에 따르면, 선기어, 유성 캐리어, 링기어가 구비된 다수개의 유성기어세트와, 다수개의 선기어, 유성 캐리어, 링기어 중 어느 하나 이상이 구속된 다수개의 회전요소와, 다수개의 회전요소 간의 동력 전달의 제어하기 위한 최소 3개의 클러치와 2개의 브레이크로 구성된 마찰요소를 포함하며, 브레이크는 회전요소 사이에 구비된 디스크셋을 길이방향 일측으로 가압하기 위한 피스톤과, 피스톤으로 가압된 디스크셋을 지지하기 위한 서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 제공한다.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 서포트가 변속기 케이스에 장착될 수 있으며, 서포트의 일측이 변속기 내부에 구비된 오일펌프와 접촉될 수 있으며, 디스크셋과 나란하게 제2 디스크셋이 변속기에 구비되며, 디스크셋과 제2 디스크셋 사이에 서포트가 위치되며, 제2 디스크셋에 구비된 플레이트가 서포트를 관통하여 변속기 케이스에 장착되도록 서포트에 관통부가 형성될 수 있으며, 제2 디스크셋을 가압하기 위한 제2 피스톤이 구비되며, 제2 피스톤으로 가압된 제2 디스크셋을 지지하기 위한 지지돌기부가 서포트에 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 유성기어세트는 동축상에 순차적으로 배치된 제1 유성기어세트, 제2 유성기어세트, 제3 유성기어세트, 제4 유성기어세트를 포함할 수 있으며, 제4 유성기어세트가 더블 피니언 구조일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 회전요소는 제1 유성기어세트의 제1 선기어와 제2 유성기어세트의 제2 선기어를 연결하도록 형성된 제1 회전요소와, 제1 유성기어세트의 제1 유성 캐리어와 제3 유성기어세트의 제3 유성 캐리어와 제4 유성기어세트의 제4 링기어를 연결하도록 형성된 제2 회전요소와, 제1 유성기어세트의 제1 링기어로 이루어진 제3 회전요소와, 제2 유성기어세트의 제2 유성 캐리어와 입력축을 연결하도록 형성되는 제4 회전요소와, 제2 유성기어세트의 제2 링기어로 이루어진 제5 회전요소와, 제3 유성기어세트의 제3 링기어와 출력축을 연결하도록 형성된 제6 회전요소와, 제4 유성기어세트의 제4 선기어로 이루어진 제7 회전요소와, 제3 유성기어세트의 제3 선기어를 제4 유성기어세트의 제4 유성 캐리어와 연결하도록 형성된 제8 회전요소를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 마찰요소는 회전요소 사이에 구비된 클러치인 제1 마찰요소, 제2 마찰요소, 제3 마찰요소, 브레이크인 제4 마찰요소, 제5 마찰요소를 포함하며, 제8 회전요소는 제1 마찰요소에 의해 제5 회전요소와 선택적으로 연결되며, 제8 회전요소는 제2 마찰요소에 의해 제7 회전요소와 선택적으로 연결되며, 제4 회전요소는 제3 마찰요소에 의해 제7 회전요소와 선택적으로 연결되며, 제1 회전요소는 제4 마찰요소에 의해 변속기 케이스에 선택적으로 회전 고정되며, 제3 회전요소는 제5 마찰요소에 의해 변속기 케이스에 선택적으로 회전 고정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제3 마찰요소, 제4 마찰요소, 제5 마찰요소가 체결됨으로써 전진 1속의 변속비가 구현되고, 제2 마찰요소, 제4 마찰요소, 제5 마찰요소가 체결됨으로써 전진 2속의 변속비가 구현되고, 제2 마찰요소, 제3 마찰요소, 제5 마찰요소가 체결됨으로써 전진 3속의 변속비가 구현되고, 제1 마찰요소, 제2 마찰요소, 제5 마찰요소가 체결됨으로써 전진 4속의 변속비가 구현되고, 제1 마찰요소, 제3 마찰요소, 제5 마찰요소가 체결됨으로써 전진 5속의 변속비가 구현되고, 제1 마찰요소, 제2 마찰요소, 제3 마찰요소가 체결됨으로써 전진 6속의 변속비가 구현되고, 제1 마찰요소, 제3 마찰요소, 제4 마찰요소가 체결됨으로써 전진 7속의 변속비가 구현되고, 제1 마찰요소, 제2 마찰요소, 제4 마찰요소가 체결됨으로써 전진 8속의 변속비가 구현될 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 마찰요소 고장이 방지되는 자동변속기에 의하면, 4개의 유성기어세트와 5개의 마찰요소를 조합하여 전진 8속 및 후진 1속을 구현할 수 있도록 함으로써 동력 전달 성능 및 연비가 향상됨과 동시에, 변속기 케이스가 원형이 아닌 전륜 변속기에 스냅링을 사용하지 않고 브레이크 디스크셋을 지지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 스냅링이 삭제됨으로써, 스냅링이 이탈됨에 따른 변속기 고장이 방지되는 효과가 있다.

또한, 스냅링 홈을 변속기 케이스에 구비하기 위한 변속기 케이스 가공이 불필요하며, 변속기 제작 공정이 단순화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 자동변속기의 개요도,
도 2은 도 1의 자동변속기의 요부단면도,
도 3은 도 1의 자동변속기에 구비된 서포트의 사시도,
도 4는 도 1의 자동변속기의 요부 사시도,
도 5는 도 1의 자동변속기에 구비된 마찰요소의 작동표,
도 6은 도 1의 자동변속기의 레버 선도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동변속기는, 선기어, 유성 캐리어, 링기어가 구비된 다수개의 유성기어세트와, 다수개의 선기어, 유성 캐리어, 링기어 중 어느 하나 이상이 구속된 다수개의 회전요소와, 다수개의 회전요소 간의 동력 전달의 제어하기 위한 최소 3개의 클러치와 2개의 브레이크로 구성된 마찰요소를 포함한다.

브레이크는 회전요소 사이에 구비된 디스크셋(200)을 길이방향 일측으로 가압하기 위한 피스톤(100)과, 피스톤(100)으로 가압된 디스크셋(200)을 지지하기 위한 서포트(300)를 포함하는 스냅링이 배제된 브레이크 구조인 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 입력축(IN), 출력축(OUT), 제1, 2, 3, 4 유성기어세트(PG1, PG2, PG3, PG4), 제1, 2, 3, 4, 5 마찰요소(CL1, CL2, CL3, B1, B2)를 포함한다.

여기서, 제1, 2, 3, 4 유성기어세트(PG1, PG2, PG3, PG4)는 동축 상에 순차적으로 배치된다.

본 실시예에서 상기 입력축(IN)은 입력 부재로서 토크 컨버터의 터빈 축을 의미하고, 엔진의 크랭크 축으로부터의 회전 동력이 토크 컨버터를 통해 토크 변환이 이루어지면서 회전동력이 입력된다.

출력 기어(OUT)는 출력 부재로서 기 공지된 차동 장치를 통해 좌우 구동륜을 구동시키게 된다.

또한, 제1, 2, 3 마찰요소(CL1, CL2, CL3)는 유압에 의하여 마찰 결합되는 다판식 유압 마찰 결합 유닛으로 이루어질 수 있으며, 제4, 5 마찰요소(B1, B2)는 디스크 플레이트(미도시)가 변속기 케이스(400)에 고정 연결됨으로써 제4, 5 마찰요소(B1, B2)가 체결될 시 해당 회전요소의 회전동력을 억제할 수 있도록 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 제4, 제5 마찰요소(B1, B2)에 본 발명의 특징인 스냅링이 배제된 브레이크 구조가 적용된다.

도 2 내지 도 4를 참조로 본 발명의 특징인 스냅링이 배제된 브레이크 구조를 자세히 설명하면 다음과 같다.

디스크셋(200)을 길이방향 일측으로 가압하기 위한 피스톤(100)과, 피스톤(100)으로 가압된 디스크셋(200)을 지지하기 위한 서포트(300)를 포함한다.

서포트(300)는 변속기 케이스(400)에 장착되는데, 서포트(300)의 일측이 변속기(T) 내부에 구비된 오일펌프(500)와 접촉되도록 장착된다.

본 발명의 일실시예의 변속기(T)에는 2개의 브레이크가 인접하게 구비되는데, 디스크셋(200)과 나란하게 제2 디스크셋(600)이 변속기(T)에 구비된다.

이때, 디스크셋(200)과 제2 디스크셋(600) 사이에 서포트(300)가 위치되며, 제2 디스크셋(600)에 구비된 플레이트(610)가 서포트(300)를 관통하여 변속기 케이스(400)에 장착되도록 서포트(300)에 관통부(310)가 형성된다.

또한, 제2 디스크셋(600)을 가압하기 위한 제2 피스톤(700)이 본 발명의 일실시예의 변속기(T)에 구비되며, 제2 피스톤(700)으로 가압된 제2 디스크셋(600)을 지지하기 위한 지지돌기부(320)가 서포트(300)에 형성된다(도 2 참조).

서포트(300)가 내부가 원형이 아닌 자동 변속기(T) 에 구비됨으로써, 피스톤리테이너에 스냅링을 장착하지 않더라도, 디스크셋(200)을 지지할 수 있게 된다(도 3 참조).

또한, 서포트(300)의 두께를 각 변속기(T) 내부 형상에 따라 위치별로 다르게 형성하는 것이 가능하다.

유압이 작동하여 피스톤(100)이 디스크셋(200)을 압착하면 디스크(220)와 플레이트(210) 사이의 마찰력에 의해 유성기어의 어느 회전요소와 연결된 허브(230)를 변속기 케이스(400)에 고정시켜 변속이 구현된다.

이때, 디스크셋(200)은 서포트(300)를 거쳐 오일펌프(500)에 의해 지지되며, 또 다른 유압이 제2 피스톤(700)에 작동하여 제2 디스크셋(600)을 압착하면 제2 디스크셋(600)에 구비된 디스크(620)와 플레이트(610) 사이에 마찰력이 발생하여 유성기어의 어느 회전요소와 연결된 허브(630)를 변속기 케이스(400)에 고정시켜 새로운 변속단이 구현된다.

이때, 제2 피스톤(700)에 의해 압착된 제2 디스크셋(600)은 서포트(300)를 거쳐 변속기 케이스(400)에 지지된다.

이러한 본 발명의 자동변속기 브레이크는 디스크셋(200)과 제2 디스크셋(600)을 지지해주는 스냅링이 별도로 필요 없게 되고 변속기(T)에서 종종 품질문제를 일으키는 스냅링 이탈과 같은 문제를 근복적으로 해결할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 것과 같이 전륜 변속기(T)의 구조적 특성상 스냅링을 장착할 수 없는 곳에 적용되면, 종래 기술에 비하여 변속기(T)의 크기를 키우지 않아도 디스크셋(200)을 지지할 수 있게 돼, 변속기(T)의 소형 경량화에도 유리하다.

도 1, 도 5 내지 도 6을 참조로 본 발명의 일실시예의 마찰요소 오작동이 예방되는 자동변속기를 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

제1 유성기어세트(PG1)는 제1 선기어(S1), 제1 유성 캐리어(C1) 및 제1 링기어(R1)로 이루어지는 3개의 작동 요소를 구비한다.

제1 선기어(S1)는 변속기 케이스(400)에 대하여 선택적으로 연결되도록 제4 마찰요소(B1)가 제1 선기어(S1)와 변속기 케이스(400) 사이에 개재된다.

여기서, 제1 선기어(S1)는 제2 유성기어세트(PG2)의 제2 선기어(S2)와 직결되어 제1 회전요소(N1)로써 작동된다.

또한, 제1 유성기어세트(PG1)의 제1 유성 캐리어(C1)는 제3 유성기어세트(PG3)의 제3 유성 캐리어(C3) 및 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 링기어(R4)와 직결됨으로써 제2 회전요소(N2)로써 작동하게 된다.

또한, 제1 유성기어세트(PG1)의 제1 링기어(R1)는 제3 회전요소(N3)로써 작동하게 되며 제3 회전요소(N3)는 제5 마찰요소(B2)에 의해 변속기 케이스(400)에 선택적으로 회전 고정된다.

제2 유성기어세트(PG2)는 제2 선기어(S2), 제2 유성 캐리어(C2) 및 제2 링기어(R2)로 이루어지는 3개의 작동 요소를 구비한다.

제2 유성 캐리어(C2)는 입력축(IN)과 직결됨으로써 제4 회전요소(N4)로써 작동하게 된다.

제2 링기어(R2)는 제5 회전요소(N5)로써 작동하게 되며, 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 선기어(S4) 또는 제4 유성 캐리어(C4)와 선택적으로 연결된다.

제3 유성기어세트(PG3)는 제3 선기어(S3), 제3 유성 캐리어(C3) 및 제3 링기어(R3)로 이루어지는 3개의 작동 요소를 구비한다.

제3 링기어(R3)는 출력축(OUT)에 직결됨으로써 제6 회전요소(N6)로써 작동하게 된다.

또한, 제3 선기어(S3)는 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 유성 캐리어(C4)와 직결됨으로써 제8 회전요소(N8)로써 작동하게 된다.

제4 유성기어세트(PG4)는 제4 선기어(S4), 제4 유성 캐리어(C4) 및 제4 링기어(R4)로 이루어지는 3개의 작동 요소를 구비한다.

제4 선기어(S4)는 제7 회전요소(N7)로써 작동하게 되며, 제7 회전요소(N7)는 제1 마찰요소(CL1)에 의해 제8 회전요소(N8)와 선택적으로 연결되고, 제2 마찰요소(CL2)에 의해 제5 회전요소(N5)와 선택적으로 연결되며, 제3 마찰요소(CL3)에 의해 제4 회전요소(N4)와 선택적으로 연결된다.

또한, 제4 유성기어세트(PG4)는 2개의 피니언 기어가 상호 치합됨과 동시에 각각의 피니언 기어가 제4 선기어(S4) 및 제4 링기어(R4)에 치합되는 더블 피니언 구조로 이루어질 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 마찰요소 오작동이 예방되는 자동변속기는 마찰요소가 작동하면서 변속을 행하게 되는데, [●] 는 체결된 상태를 표시하며, 각 변속단에서는 3개의 마찰요소가 작동하면서 변속이 이루어지고, 도 6에 도시된 바와 같이 각 회전요소의 회전 속도에 해당하는 입출력 속도비를 그려보면 각각의 변속단에 따라 구현되는 변속비를 알 수 있다.

즉, 전진 1속에서는 제3 마찰요소(CL3), 제4 마찰요소(B1) 및 제5 마찰요소(B2)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전 동력은 제4 회전요소(N4) 및 제7 회전요소(N7)로 입력되고, 제4 마찰요소(B1) 및 제5 마찰요소(B2)의 체결로 인하여 제1 회전요소(N1), 제2 회전요소(N2) 및 제3 회전요소(N3)가 고정됨과 동시에 제1 유성기어세트(PG1)는 일체로 회전 고정되므로 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 1속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 2속에서는 제2 마찰요소(CL2), 제4 마찰요소(B1) 및 제5 마찰요소(B2)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4)로 입력되고, 제4 마찰요소(B1) 및 제5 마찰요소(B2)의 체결로 인하여 제1 회전요소(N1), 제2 회전요소(N2) 및 제3 회전요소(N3)가 고정됨과 동시에 제1 유성기어세트(PG1)는 일체로 회전 고정되므로 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 2속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 3속에서는 제2 마찰요소(CL2), 제3 마찰요소(CL3) 및 제5 마찰요소(B2)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4)로 입력되고, 제2 마찰요소(CL2) 및 제3 마찰요소(CL3)의 체결로 인하여 제1 회전요소(N1), 제4 회전요소(N4), 제5 회전요소(N5) 및 제7 회전요소(N7)가 입력축(IN)과 등속 회전되므로 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 3속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 4속에서는 제1 마찰요소(CL1), 제2 마찰요소(CL2) 및 제5 마찰요소(B2)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4)로 입력되고, 제1 마찰요소(CL1) 및 제2 마찰요소(CL2)의 체결로 인하여 제7 회전요소(N7) 및 제8 회전요소(N8)가 등속 회전하게 되므로 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 선기어(S4), 제4 유성 캐리어(C4) 및 제4 링기어(R4)가 모두 등속 회전함과 동시에 제3 유성기어세트(PG3)가 등속 회전하게 되어 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 4속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 5속에서는 제1 마찰요소(CL1), 제3 마찰요소(CL3) 및 제5 마찰요소(B2)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4) 및 제7 회전요소(N7)로 입력되며, 제8 회전요소(N8)가 증속 회전됨으로써 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 5속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 6속에서는 제1 마찰요소(CL1), 제2 마찰요소(CL2) 및 제3 마찰요소(CL3)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제1 마찰요소(CL1), 제2 마찰요소(CL2) 및 제3 마찰요소(CL3)가 모두 체결된다. 즉, 제2 회전요소(N2), 제4 회전요소(N4), 제5 회전요소(N5), 제6 회전요소(N6), 제7 회전요소(N7) 및 제8 회전요소(N8)가 모두 입력축(IN)과 등속 회전되므로 제6 회전요소(N6)를 통하여 1:1의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 7속에서는 제1 마찰요소(CL1), 제3 마찰요소(CL3) 및 제4 마찰요소(B1)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4) 및 제7 회전요소(N7)로 입력된다. 또한, 제2 유성기어세트(PG2)의 제2 선기어(S2)가 고정요소로 작동하고 제2 유성 캐리어(C2)가 입력요소로 작동함과 동시에 제2 링기어(R2)가 출력요소로 작동하므로 보다 큰 증속이 이루어져서 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 7속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

전진 8속에서는 제1 마찰요소(CL1), 제2 마찰요소(CL2) 및 제4 마찰요소(B1)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4)로 입력된다. 또한, 제1 마찰요소(CL1) 및 제2 마찰요소(CL2)의 체결로 인하여 제2 회전요소(N2), 제7 회전요소(N7) 및 제8 회전요소(N8)가 등속 회전되므로 제3 유성기어세트(PG3) 및 제4 유성기어세트(PG4)가 모두 등속 회전되며 제6 회전요소(N6)를 통하여 전진 8속의 변속비가 출력축(OUT)으로 전달된다.

한편, 후진 1속에서는 제1 마찰요소(CL1), 제4 마찰요소(B1) 및 제5 마찰요소(B2)가 체결된다. 이때, 입력축(IN)의 회전동력은 제4 회전요소(N4)로 입력된다. 또한, 제5 회전요소(N5) 및 제8 회전요소(N8)가 등속 회전됨으로써 제3 유성기어세트(PG3)의 입력요소로 작동함과 동시에 제5 마찰요소(B2)의 체결로 인하여 제2 회전요소(N2)를 이루는 제3 유성 캐리어(C3)가 고정요소로 작동하여 제3 링기어(R3)를 통한 역회전 동력이 출력축(OUT)으로 전달된다.

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

100: 피스톤 200: 디스크셋
300: 서포트 310: 관통부
320: 지지돌기부 400: 케이스
500: 오일펌프 600: 제2 디스크셋
700: 피스톤
IN: 입력축 OUT: 출력축
PG1: 제1 유성기어세트 PG2: 제2 유성기어세트
PG3: 제3 유성기어세트 PG4: 제4 유성기어세트
S1: 제1 선기어 S2: 제2 선기어
S3: 제3 선기어 S4: 제4 선기어
C1: 제1 유성 캐리어 C2: 제2 유성 캐리어
C3: 제3 유성 캐리어 C4: 제4 유성 캐리어
R1: 제1 링기어 R2: 제2 링기어
R3: 제3 링기어 R4: 제4 링기어
CL1: 제1 동력전달요소 CL2: 제2 동력전달요소
CL3: 제3 동력전달요소 B1: 제4 동력전달요소
B2: 제5 동력전달요소 N1: 제1 회전요소
N2: 제2 회전요소 N3: 제3 회전요소
N4: 제4 회전요소 N5: 제5 회전요소
N6: 제6 회전요소 N7: 제7 회전요소
N8: 제8 회전요소

Claims

선기어, 유성 캐리어, 링기어가 구비된 다수개의 유성기어세트와,
다수개의 상기 선기어, 상기 유성 캐리어, 상기 링기어 중 어느 하나 이상이 구속된 다수개의 회전요소와,
다수개의 상기 회전요소 간의 동력 전달의 제어하기 위한 최소 3개의 클러치와 2개의 브레이크로 구성된 마찰요소를 포함하며,
상기 브레이크는 상기 회전요소 사이에 구비된 디스크셋(200)을 길이방향 일측으로 가압하기 위한 피스톤(100)과,
상기 피스톤(100)으로 가압된 상기 디스크셋(200)을 지지하기 위한 서포트(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 서포트(300)가 변속기 케이스(400)에 장착된 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 서포트(300)의 일측이 변속기 내부에 구비된 오일펌프(500)와 접촉된 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 디스크셋(200)과 나란하게 제2 디스크셋(600)이 상기 변속기에 구비되며,
상기 디스크셋(200)과 상기 제2 디스크셋(600) 사이에 상기 서포트(300)가 위치되며,
상기 제2 디스크셋(600)에 구비된 플레이트(610)가 상기 서포트(300)를 관통하여 상기 변속기 케이스(400)에 장착되도록 상기 서포트(300)에 관통부(310)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제4항에 있어서,
상기 제2 디스크셋(600)을 가압하기 위한 제2 피스톤(700)이 구비되며,
상기 제2 피스톤(700)으로 가압된 상기 제2 디스크셋(600)을 지지하기 위한 지지돌기부(320)가 상기 서포트(300)에 형성된 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 유성기어세트는 동축상에 순차적으로 배치된 제1 유성기어세트(PG1), 제2 유성기어세트(PG2), 제3 유성기어세트(PG3), 제4 유성기어세트(PG4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제6항에 있어서,
상기 제4 유성기어세트(PG4)가 더블 피니언 구조인 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제6항에 있어서,
상기 회전요소는 상기 제1 유성기어세트(PG1)의 제1 선기어(S1)와 상기 제2 유성기어세트(PG2)의 제2 선기어(S2)를 연결하도록 형성된 제1 회전요소(N1)와,
상기 제1 유성기어세트(PG1)의 제1 유성 캐리어(C1)와 상기 제3 유성기어세트(PG3)의 제3 유성 캐리어(C3)와 상기 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 링기어(R4)를 연결하도록 형성된 제2 회전요소(N2)와,
상기 제1 유성기어세트(PG1)의 제1 링기어(R1)로 이루어진 제3 회전요소(N3)와,
상기 제2 유성기어세트(PG2)의 제2 유성 캐리어(C2)와 입력축(IN)을 연결하도록 형성되는 제4 회전요소(N4)와,
상기 제2 유성기어세트(PG2)의 제2 링기어(R2)로 이루어진 제5 회전요소(N5)와,
상기 제3 유성기어세트(PG3)의 제3 링기어(R3)와 출력축(OUT)을 연결하도록 형성된 제6 회전요소(N6)와,
상기 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 선기어(S4)로 이루어진 제7 회전요소(N7)와,
상기 제3 유성기어세트(PG3)의 제3 선기어(S3)를 상기 제4 유성기어세트(PG4)의 제4 유성 캐리어(C4)와 연결하도록 형성된 제8 회전요소(N8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제8항에 있어서,
상기 마찰요소는 상기 회전요소 사이에 구비된 클러치인 제1 마찰요소(CL1), 제2 마찰요소(CL2), 제3 마찰요소(CL3), 브레이크인 제4 마찰요소(B1), 제5 마찰요소(B2)를 포함하며,
상기 제8 회전요소(N8)는 상기 제1 마찰요소(CL1)에 의해 상기 제5 회전요소(N5)와 선택적으로 연결되며,
상기 제8 회전요소(N8)는 상기 제2 마찰요소(CL2)에 의해 상기 제7 회전요소(N7)와 선택적으로 연결되며,
상기 제4 회전요소(N4)는 상기 제3 마찰요소(CL3)에 의해 상기 제7 회전요소(N7)와 선택적으로 연결되며,
상기 제1 회전요소(N1)는 상기 제4 마찰요소(B1)에 의해 변속기 케이스(400)에 선택적으로 회전 고정되며,
상기 제3 회전요소(N3)는 상기 제5 마찰요소(B2)에 의해 변속기 케이스(400)에 선택적으로 회전 고정되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.
제1항에 있어서,
상기 마찰요소는 상기 회전요소 사이에 구비된 클러치인 제1 마찰요소(CL1), 제2 마찰요소(CL2), 제3 마찰요소(CL3), 브레이크인 제4 마찰요소(B1), 제5 마찰요소(B2)를 포함하며,
상기 제3 마찰요소(CL3), 상기 제4 마찰요소(B1), 상기 제5 마찰요소(B2)가 체결됨으로써 전진 1속의 변속비가 구현되고,
상기 제2 마찰요소(CL2), 상기 제4 마찰요소(B1), 상기 제5 마찰요소(B2)가 체결됨으로써 전진 2속의 변속비가 구현되고,
상기 제2 마찰요소(CL2), 상기 제3 마찰요소(CL3), 상기 제5 마찰요소(B2)가 체결됨으로써 전진 3속의 변속비가 구현되고,
상기 제1 마찰요소(CL1), 상기 제2 마찰요소(CL2), 상기 제5 마찰요소(B2)가 체결됨으로써 전진 4속의 변속비가 구현되고,
상기 제1 마찰요소(CL1), 상기 제3 마찰요소(CL3), 상기 제5 마찰요소(B2)가 체결됨으로써 전진 5속의 변속비가 구현되고,
상기 제1 마찰요소(CL1), 상기 제2 마찰요소(CL2), 상기 제3 마찰요소(CL3)가 체결됨으로써 전진 6속의 변속비가 구현되고,
상기 제1 마찰요소(CL1), 상기 제3 마찰요소(CL3), 상기 제4 마찰요소(B1)가 체결됨으로써 전진 7속의 변속비가 구현되고,
상기 제1 마찰요소(CL1), 상기 제2 마찰요소(CL2), 상기 제4 마찰요소(B1)가 체결됨으로써 전진 8속의 변속비가 구현되는 것을 특징으로 하는 자동변속기.